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特大型汽车起重机臂架结构起升动特性分析

同济大学学报（自然科学版） 1999年第5期27卷 511-514页

作者：冯虹卢耀祖傅耀民同济大学建筑工程系上海200092 同济大学机械工程系上海200092

根据１６０ｔ特大型汽车起重机臂架的结构特点和起升工况，建立了合理的力学模型，运用有限元法对其结构进行了动特性分析，为该产品的开发和设计提供了理论依据．

关键词：特大型汽车起重机臂架结构起升工况动特性

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移动式高空气球发放系统的臂架结构研究

机械设计与研究 2022年第6期38卷 70-75页

作者：班超迟瑞娟黄修炼赵建柱黄韶炯张庆中国农业大学工学院北京100083

平流层高空气球因为其驻留时间长和成本低的特点,在科学探测、通信保障和军事侦察等领域具有很高的应用价值,高空气球的发放系统对其顺利升空起到关键作用。针对我国现有移动式发放系统臂架结构强度差的问题,利用计算机辅助技术与缩尺... 详细信息

平流层高空气球因为其驻留时间长和成本低的特点,在科学探测、通信保障和军事侦察等领域具有很高的应用价值,高空气球的发放系统对其顺利升空起到关键作用。针对我国现有移动式发放系统臂架结构强度差的问题,利用计算机辅助技术与缩尺模型试验对臂架结构进行设计与强度研究。首先,分析管桁架形式的臂架结构所具有的优势,并在UG中设计建模;其次,针对高空气球的上升过程,在ADAMS中搭建了多体系统动力学模型,仿真结果显示,高空气球对臂架结构产生的最大水平载荷为59159.35 N,最大垂直载荷为9709.34 N;再次,在HyperMesh中构建了臂架结构有限元模型,分析结果表明,臂架结构采用S770QL钢管和T700钢板可以满足多工况下的强度要求;最后,根据缩尺模型理论设计和加工的1∶5臂架结构,在实验室环境下进行了静力学试验,证明了臂架结构满足强度要求。

关键词：臂架结构多体系统动力学有限元分析缩尺模型

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混凝土泵车臂架结构的智能优化设计

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2003年第2期27卷 244-246页

作者：陈凯孙国正武汉理工大学物流工程系武汉430063

针对混凝土泵车臂架结构优化设计非线性的复杂性和优化目标的多样性 ,利用 BP神经网络算法建立起结构设计参数与变形、应力等的非线性全局映射关系 ,从而获得遗传算法求解结构优化问题所需的目标函数近似值。

关键词：混凝土泵车臂架结构 BP神经网络遗传算法优化设计有限元智能化

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混凝土泵车臂架结构的几何非线性计算

建筑机械 2007年第03S期27卷 69-70,73页

作者：郭岗许辉长沙中联重工科技发展股份有限公司湖南长沙410013

对几何非线性计算理论进行了介绍,以混凝土泵车臂架为例,详细讲述了采用I-DEAS对其进行非线性计算过程,并与线性计算结果进行了对比,其过程及结论对臂架设计具有指导意义和参考价值。

关键词：几何非线性泵车臂架结构计算方法

基于可靠性分析的桥梁检测车臂架结构系统优化设计

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现代制造工程 2013年第12期 81-84,88页

作者：宋伟吴晓何仕永西南交通大学机械工程学院成都610031

考虑桥梁检测车臂架结构在设计过程中尺寸参数、材料特性及载荷数据都具有一定的随机性,利用ANSYS软件中PDS模块,采用Monte-Carlo法中的拉丁抽样(LHS)法计算结构系统的可靠度。以可靠性分析的结果为基础,以Isight软件为工具,以结构总质... 详细信息

考虑桥梁检测车臂架结构在设计过程中尺寸参数、材料特性及载荷数据都具有一定的随机性,利用ANSYS软件中PDS模块,采用Monte-Carlo法中的拉丁抽样(LHS)法计算结构系统的可靠度。以可靠性分析的结果为基础,以Isight软件为工具,以结构总质量最轻为目标进行优化。计算结果表明,该方法取得了令人满意的优化结果,为臂架式桥梁检测车的臂架结构设计提供了一种可行的方法,通过优化设计,在保证桥梁检测车各项技术指标的前提下,改善了结构整体的可靠度,降低了结构重量,同时也避免了资源浪费。

关键词：桥梁检测车臂架结构可靠性分析优化设计

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基于神经网络的起重机臂架结构优化

机械设计与制造 2008年第8期 23-25页

作者：计三有苏运波武汉理工大学物流工程学院武汉430063

为尽量减轻起重机臂架结构的质量,改善结构应力状况,提出了人工神经网络与优化相结合应用于臂架结构参数优化的方法。用臂架壁厚参数作为输入矢量,ANSYS软件计算出的最大静应力作为输出矢量。在对网络进行训练的基础上,建立了起重机臂... 详细信息

为尽量减轻起重机臂架结构的质量,改善结构应力状况,提出了人工神经网络与优化相结合应用于臂架结构参数优化的方法。用臂架壁厚参数作为输入矢量,ANSYS软件计算出的最大静应力作为输出矢量。在对网络进行训练的基础上,建立了起重机臂架壁厚与最大应力之间的数学模型,以此作为优化问题的约束条件,并利用MATLAB优化工具箱求得了臂架臂厚的最优解。

关键词：臂架结构有限元神经网络优化

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门座起重机臂架结构有限元分析

起重运输机械 2007年第8期 59-61页

作者：计三有苏运波刘清湖北武汉市武汉理工大学物流学院 430063 武汉理工大学物流工程学院长沙职工大学

应用有限元分析方法,建立门座起重机臂架结构有限元模型,得出臂架结构的应力与位移分布并进行强度校核。同时对臂架结构进行模态分析,得出各阶固有频率和振动模型,为设计提供理论依据。

关键词：门座起重机臂架结构模态分析固有频率

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轮式起重机臂架结构寿命评估计算技术研究

轮式起重机臂架结构寿命评估计算技术研究

作者：冯博轩吉林大学

学位级别：硕士

随着我国现代化建设水平的不断提高,基础建设市场对轮式起重机的需求日益上涨。轮式起重机因具有优异的转场机动能力,被广泛应用于制造业、工矿业、城建、仓储、海洋开发和宇航航空等多种领域。在空中、海洋、陆地、军用和民用等各个方... 详细信息

随着我国现代化建设水平的不断提高,基础建设市场对轮式起重机的需求日益上涨。轮式起重机因具有优异的转场机动能力,被广泛应用于制造业、工矿业、城建、仓储、海洋开发和宇航航空等多种领域。在空中、海洋、陆地、军用和民用等各个方面都起着至关重要的作用,辅助并完善各行各业的工作。臂架结构作为主要承载结构,其强度和疲劳寿命直接决定了轮式起重机的使用性能、安全性和可靠性。随着大吨位成为轮式起重机发展的主流,因疲劳破坏导致的工程事故时有发生,对国家和人民群众的生命财产造成重大威胁。针对轮式起重机臂架结构的疲劳失效问题展开研究,科学准确的评价其剩余寿命,对提升轮式起重机的安全性、稳定性和可靠性具有十分重要的研究意义和社会价值。轮式起重机臂架结构的疲劳失效问题的研究方法主要有理论分析、试验分析和数值分析等。理论分析侧重于基本理论研究,寿命评估结果与实际工作情况存在差异,其分析的准确性及工程实用性有待提高。试验分析受到试验周期、试验条件和试验成本的限制,且仅能对根据经验确定的危险点进行试验测试,无法获取整体结构的疲劳寿命。数值分析成为解决该类问题的必要手段,有限元法是目前最为成熟的数值分析方法,被广泛应用于机械结构的疲劳寿命分析中。针对轮式起重机臂架结构的疲劳寿命问题,基于有限元法对其进行应力计算,结合疲劳失效理论对轮式起重机的疲劳寿命进行评价。主要研究工作有:(1)通过研究轮式起重机臂架结构载荷类型,根据载荷作用时间的长短、起重机实际工况和工作特点对载荷进行简化和组合,并基于危险工况选择合理的载荷,对起重机臂架结构进行受力分析;(2)通过对轮式起重机臂架的结构特点、工作载荷以及焊缝结构的研究,建立了轮式起重机臂架结构的简化有限元计算模型,对其强度进行了分析,并确定了轮式起重机臂架结构的危险点;(3)基于典型工况下轮式起重机臂架结构现场的贴片试验,通过测试应力结果与计算应力结果的对比,验证了简化有限元计算模型的正确性和有效性;并结合疲劳试验,获得了臂架结构主体材料的S-N曲线和焊缝疲劳曲线;(4)基于轮式起重机臂架结构的有限元分析结果,结合臂架结构材料的S-N曲线和名义应力法,计算单次载荷循环造成的损伤值,并运用疲劳累积损伤理论对臂架结构的疲劳寿命进行分析,获得适用于评价臂架结构疲劳寿命的计算方法。本文的研究工作为轮式起重机臂架结构的设计、开发、维护和寿命评价提供了基础数据,有力保障了轮式起重机的安全作业。

关键词：轮式起重机臂架结构寿命评估有限元分析疲劳寿命分析

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直臂式高空作业平台臂架结构分析与优化设计

直臂式高空作业平台臂架结构分析与优化设计

作者：欧阳敏长沙理工大学

学位级别：硕士

高空作业平台是一种进行高空作业的专用设备,由于其安全稳定的操作性能,而被广泛用于各种施工环境,不同类型的高空作业平台适用于不同的作业环境。其中的直臂式高空作业平台,由于回转半径大,工作高度高,可实现360°全方位作业,常使用于... 详细信息

高空作业平台是一种进行高空作业的专用设备,由于其安全稳定的操作性能,而被广泛用于各种施工环境,不同类型的高空作业平台适用于不同的作业环境。其中的直臂式高空作业平台,由于回转半径大,工作高度高,可实现360°全方位作业,常使用于大范围的工作环境。由于作业性质的特殊性,对高空作业平台工作结构的作业性能和安全性能的要求很高。臂架作为直臂式高空作业平台的工作结构,其结构的强度、刚度和稳定性必然对整机的工作性能和安全性造成一定的影响。因此关于直臂式高空作业平台臂架的结构分析以及优化设计具有重要意义。本文以某公司GTBZ26型直臂式高空作业平台臂架结构作为研究对象,主要工作如下:(1)对直臂式高空作业平台整体结构和臂架系统的工作原理进行了阐述,并介绍了设备的相关技术参数;对臂架结构进行深入研究,分析了各节臂连接节点位置的受力,并对臂架在危险工况下的结构刚度进行了校核,计算结构材料的许用应力,为臂架结构的有限元分析和优化设计研究奠定基础。(2)利用三维建模软件Creo建立臂架结构的三维模型,在Workbench的仿真环境中对结构进行有限元分析,计算危险工况下结构的应力分布和应变情况,并通过屈曲分析和模态分析研究了结构的稳定性。分析结果显示,臂架结构的设计强度、结构刚度和稳定性满足设计使用要求,并确定了设备的最危险工况。(3)通过臂架结构的应力测试实验,对有限元静力分析结果的准确性进行了验证。通过对结构有限元分析和应力测试结果的分析发现,结构材料的力学属性未充分使用,还有较大的使用余量,为臂架结构的优化设计研究,工作性能的改善以及整机重量的减轻提供了依据。(4)通过臂架结构重量分布的分析和实际生产的需要,提出通过对主臂板厚参数的优化设计来降低臂架结构的重量,达到降低成本,改善整机工作性能的目的;在Workbench中建立主臂结构的参数模型,利用设计开发模块制定优化方案,以板厚作为设计变量(自变量),结构的最大应力和挠度变形作为状态变量(约束条件),结构重量(目标函数)的最小值作为优化目标,对结构进行优化设计。本文通过对臂架的结构特性研究和优化设计,为同类型机器的结构优化设计和工作性能改善提供了参考和理论依据,本文研究成果已应用于某公司高空作业平台的产品结构设计和优化改进中。

关键词：臂架结构静力分析屈曲分析模态分析优化设计