兩相材料消防云梯車(chē)梯架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析研究.pdf

1、云梯消防車(chē)中被公認(rèn)的最重要的部分就是梯架伸縮結(jié)構(gòu)。消防和救援能力是云梯車(chē)的性能高低非常直觀的標(biāo)志，臂架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化和制造水平，決定了云梯車(chē)的產(chǎn)品高新科技含量，還有產(chǎn)品所反映的設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平。同時(shí)，科技日新月異，單一的金屬，非金屬或有機(jī)高分子材料已經(jīng)無(wú)法滿足人類(lèi)對(duì)材料的高要求，由多功能材料組成的復(fù)合材料，逐漸占據(jù)了工程實(shí)施的主導(dǎo)地位。碳纖維作為一種新興的材料，在國(guó)內(nèi)外研究中已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，其和多種其他材料結(jié)合的案例，均表現(xiàn)出了對(duì)

2、材料結(jié)構(gòu)較好的性能提高作用，而碳纖維本身也有很好的強(qiáng)度、彈性模量、耐腐蝕等好的特性，同時(shí)碳纖維和其他材料結(jié)合時(shí)，也需要更高的施工要求。要同時(shí)具備這些條件，需要很高的制備工藝技術(shù)。
　　本論文以云梯消防車(chē)的臂架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能提升作為目標(biāo)。首先探討了一種預(yù)應(yīng)力碳纖維有限元仿真方法，在材料參數(shù)設(shè)置、預(yù)應(yīng)力等效施加、材料厚度對(duì)仿真效果的影響等方面，進(jìn)行有限元仿真，并且檢驗(yàn)碳纖維加固法對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)和模態(tài)特性上的優(yōu)化效果，為實(shí)際

3、實(shí)施效果提供理論基礎(chǔ)，結(jié)果表明此種優(yōu)化方案在懸臂梁結(jié)構(gòu)上能有效的提高其強(qiáng)度和剛度。結(jié)合云梯車(chē)的工況，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力碳纖維技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)梯架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，模擬臂架在外載荷施加下的靜力學(xué)情況，以及在模態(tài)特性上體現(xiàn)出來(lái)的模態(tài)特性表現(xiàn)，優(yōu)化之后，臂架結(jié)構(gòu)在靜力學(xué)特性上，整體的強(qiáng)度得到了提升，在模態(tài)特性上，系統(tǒng)表現(xiàn)出的剛度和得到了加強(qiáng)。并對(duì)碳纖維加固鋼梁的方案做實(shí)際模態(tài)試驗(yàn)，通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)的方法，進(jìn)一步比對(duì)，以期得出梯架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的