, 其次,詳細(xì)介紹了該車(chē)各部分的結(jié)構(gòu)形式及其工作原理,對(duì)部分主要金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了理論分析,包括工作臂的強(qiáng)度和剛度分析、同步伸縮機(jī)構(gòu)的受力分析以及各支腿支反力的計(jì)算。然后,利用ansys軟件的apdl語(yǔ)言建立整機(jī)的參數(shù)化三維有限元模型,對(duì)后方作業(yè)時(shí)的兩種危險(xiǎn)工況進(jìn)行靜力分析,獲得了所有零部件的應(yīng)力分布及變形等詳細(xì)結(jié)果,從結(jié)果中提取工作臂強(qiáng)度和剛度分析結(jié)果、同步伸縮機(jī)構(gòu)的受力結(jié)果以及各支腿支反力結(jié)果,與理論解析計(jì)算結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模擬的準(zhǔn)確性。后,對(duì)整機(jī)模型進(jìn)行模態(tài)分析,確定了結(jié)構(gòu)的固有頻率,對(duì)上車(chē)模型進(jìn)行屈曲分析,得到了結(jié)構(gòu)的***屈曲載荷,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)滿足穩(wěn)定性要求。本文的分析結(jié)果已用于實(shí)際生產(chǎn),指導(dǎo)了該產(chǎn)品的設(shè)計(jì),縮短了其設(shè)計(jì)周期,降低了其開(kāi)發(fā)成本,同時(shí)為同類(lèi)型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì), 本文針對(duì)簡(jiǎn)單的六邊形截面形狀伸縮臂,基于疊加原理提出了整體彎曲應(yīng)力疊加局部彎曲應(yīng)力的伸縮臂接觸區(qū)應(yīng)力解析計(jì)算數(shù)學(xué)模型。該模型首先計(jì)算在額定載荷作用下臂體整體彎曲應(yīng)力,然后將接觸區(qū)的臂體分離出來(lái),建立局部分析模型求解局部彎曲應(yīng)力,后將這兩項(xiàng)應(yīng)力疊加得到接觸區(qū)的總應(yīng)力。在局部應(yīng)力分析模型中,提出了臂體間接觸載荷沿滑塊邊部狹窄區(qū)域分布的假設(shè),該假設(shè)較傳統(tǒng)的臂體間接觸載荷沿滑塊整個(gè)表面均勻分布的假設(shè)更符合實(shí)際情況。針對(duì)較復(fù)雜的八邊形截面形狀伸縮臂,建立了參數(shù)化有限元模型。采用面面接觸單元來(lái)模擬伸縮臂臂體與滑塊之間的接觸關(guān)系,選擇危險(xiǎn)工況對(duì)伸縮臂進(jìn)行了有限元靜力結(jié)構(gòu)分析,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的應(yīng)力測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。為提高伸縮臂整體模型計(jì)算效率,同時(shí)保證臂體接觸區(qū)域應(yīng)力計(jì)算精度,本文開(kāi)發(fā)了平衡力系邊界條件子模型方法:將從整機(jī)粗網(wǎng)格模型分析結(jié)果提取的平衡力系邊界條件施加到準(zhǔn)確構(gòu)建的子模型來(lái)準(zhǔn)確求解局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力。當(dāng)由于整體模型簡(jiǎn)化,使得局部幾何模型的剛度與真實(shí)結(jié)構(gòu)剛度有顯著差異時(shí),該方法解決了應(yīng)用傳統(tǒng)子模型方法將從整機(jī)模擬結(jié)果得到的位移插值邊界條件直接施加到重新構(gòu)建的準(zhǔn)確子模型的邊界來(lái)求解導(dǎo)致子模型邊界應(yīng)力與整機(jī)模型中的應(yīng)力相差甚遠(yuǎn)的問(wèn)題。該方法也為大型機(jī)械的局部結(jié)構(gòu)分析提供了一種有效的分析方法。應(yīng)用新開(kāi)發(fā)的子模型方法,分析了滑塊幾何參數(shù)對(duì)八邊形截面伸縮臂臂體間接觸區(qū)域應(yīng)力影響規(guī)律,為滑塊尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù),使其能夠充分降低接觸區(qū)域應(yīng)力。后對(duì)某八邊形截面伸縮臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),以伸縮臂截面幾何形狀參數(shù)以及相鄰臂體搭接長(zhǎng)度參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以伸縮臂結(jié)構(gòu)的***等效應(yīng)力為強(qiáng)度約束條件,變幅平面***靜位移和回轉(zhuǎn)平面***靜位移為剛度約束條件,以薄壁件的局部屈曲為結(jié)構(gòu)失穩(wěn)約束條件,實(shí)現(xiàn)了臂體輕量化設(shè)計(jì)。新子模型法的運(yùn)用使結(jié)構(gòu)優(yōu)化效率顯著提高,優(yōu)化后臂體結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)要求,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比減重量達(dá)17.8%,優(yōu)化后伸縮臂結(jié)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)用于新產(chǎn)品。, 隨著當(dāng)今建筑業(yè)的飛速的發(fā)展，城市化進(jìn)程的日新月異,高空作業(yè)平臺(tái)開(kāi)始被中國(guó)建筑工人所認(rèn)識(shí),并開(kāi)始廣泛的應(yīng)用在電力、路燈、攝影、市政、園林、通信、機(jī)場(chǎng)、造船、交通、廣告等高空施工的領(lǐng)域,高空作業(yè)平臺(tái)有著廣闊的發(fā)展前景。目前,無(wú)腳手架施工的高空設(shè)備大量使用不僅可以提高施工效率、施工速度,還降低了工人們勞動(dòng)的強(qiáng)度,極大地保障了高空施工人員的性。作為建筑機(jī)械行業(yè)的新型基礎(chǔ)性設(shè)施設(shè)備,自行式高空作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式和特性越來(lái)越受到人們的重視，自行式高空作業(yè)平臺(tái)到底嗎?, 隨著城市化進(jìn)程的加快,城市電力、建筑、裝飾物等各種養(yǎng)護(hù)作業(yè)已經(jīng)提到工作日程上來(lái),造船業(yè)、城市林業(yè)、建筑業(yè)等各行業(yè)對(duì)高空作業(yè)裝備的需求越來(lái)越大、要求也越來(lái)越高。高空作業(yè)平臺(tái)作為一種系列化的工程機(jī)械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于船舶、建筑、市政建設(shè)、消防、港口貨運(yùn)等行業(yè)。本文針對(duì)某企業(yè)的gtzz21型高空作業(yè)平臺(tái),應(yīng)用cad建模技術(shù)、有限元分析技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù),對(duì)平臺(tái)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一些得到企業(yè)認(rèn)可的結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議。本文研究的主要內(nèi)容如下： (1)依據(jù)虛擬樣機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與技術(shù)路線,建立起高空作業(yè)平臺(tái)工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析模型； (2)利用有限元分析軟件ansys對(duì)伸縮臂進(jìn)行有限元分析；有限元分析方法與優(yōu)化方法相結(jié)合,完成結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)任務(wù)； (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,采集物理樣機(jī)的基本動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),以驗(yàn)證高空作業(yè)平臺(tái)工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型的正確性和合理性； (4)以不同的目標(biāo)函數(shù)建立變幅油缸鉸點(diǎn)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型； (5)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真軟件adams輸出的性能指標(biāo)以及有限元分析的結(jié)果進(jìn)行比較,從中找出對(duì)于在滿足起升力矩的情況下變幅油缸受力小和伸縮臂的危險(xiǎn)截面受力小的結(jié)構(gòu)參數(shù)***組合,得出終的優(yōu)化結(jié)