混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)分析及拓撲優(yōu)化.pdf

1、隨著房地產(chǎn)與建筑行業(yè)的繁榮進步，混凝土泵車應(yīng)用愈加廣泛，市場發(fā)展空間進一步擴大。因此，對混凝土泵車關(guān)鍵部件尤其臂架系統(tǒng)的性能和質(zhì)量要求越來越高。近年來，混凝土泵車臂架有兩大發(fā)展趨勢:首先是臂架越來越長，市場所主要需求的泵車也日趨向長臂架品種方向發(fā)展。其次是臂架越來越輕，在設(shè)計方面，新構(gòu)造的大膽應(yīng)用使得輕量化設(shè)計水平不斷提高。然而一般來說，泵車臂架向大跨徑及輕量化方向發(fā)展的同時，臂架固有頻率趨于降低，更容易引起臂架的振動。高強鋼和碳纖維增

2、強復(fù)合材料(CFK)等材料對于應(yīng)力集中和缺陷十分敏感，在振動引起的大應(yīng)力幅值下，對設(shè)計和工藝的要求更為嚴格，處理稍有不周即會帶來嚴重的后果。針對新的泵車臂架結(jié)構(gòu)形式，其作業(yè)精度與動態(tài)可靠性如何是目前面臨的現(xiàn)實問題，而如何在臂架向大跨徑、輕量化發(fā)展的同時保證臂架優(yōu)良的動靜態(tài)特性，利用先進的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計方法提升臂架設(shè)計水平是長期關(guān)注的方向。
　　本文擬針對中聯(lián)-CIFA雙品牌47米混凝土泵車臂架，研究新的結(jié)構(gòu)形式下大跨徑臂架的動態(tài)可靠

3、性，并提出相應(yīng)的設(shè)計建議;進而，基于動態(tài)優(yōu)化設(shè)計理論，探索在保證臂架動靜態(tài)性能的前提下，進一步進行輕量化設(shè)計研究，論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)建立有限元分析模型，并基于傳統(tǒng)的等效靜載方法進行強度、剛度和穩(wěn)定性的校核，以了解臂架的靜力特性，然后根據(jù)混凝土泵車行業(yè)標準中對應(yīng)力測試所規(guī)定的內(nèi)容對臂架進行應(yīng)力測試，以此驗證仿真與計算分析結(jié)果的準確度。
　　(2)建立柔性多體動力學(xué)模型遍歷臂架可能的各種姿態(tài)，基于各節(jié)臂上不同區(qū)域