基于APDL强夯机臂架有限元分析及疲劳寿命计算

针对强夯机臂架容易发生疲劳破坏的问题,在详细分析某公司CGE400型强夯机臂架设计图纸和强夯机工作过程的基础上,采用ANSYS软件中参数化程序设计语言(APDL)和节点法建立臂架的有限元模型,应用Matlab语言编写程序计算强夯过程中臂架的工作载荷。应用ANSYS软件对臂架进行有限元分析,得到应力和位移分布云图,找到最大应力值和最大变形量;基于应力分析的结果,应用ANSYS后处理FATIGUE模块完成臂架的疲劳寿命分析计算。研究结果表明:CGE400型强夯机臂架设计合理,达到了设计者的目的。同时,也给设计者提供一种疲劳寿命分析计算的方法,为结构设计和制造提供参考。     

皮带输送机布料臂架参数化优化研究

利用ANASYS数值模拟软件对布料臂架进行了参数化优化设计,并分析皮带输送机的布料臂架所用的杆件厚度对整体臂架的影响,同时研究了三节臂参数对优化的影响,得出基础臂参数的优化对布料臂架的最大位移影响最大,前臂的应力变化量最大,中间臂的总体积变化量最大。该结论可为臂架的结构尺寸设定及刚度选择提供一定的依据。     

基于位移主从约束的起重机臂架有限元分析

针对门座起重机臂架系统焊接及铆接结构的"点传力"特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核及铆接点具有很高的精度.以臂架系统象鼻梁为应用对象,采用I-DEAS软件基于位移主-从约束关系建立了该产品的有限元模型,计算结果提示,门座起重机臂架系统某些观测点的计算应力值已超过结构强度许用应力,但是小于金属结构材料强度极限.表明该起重机使用过程中应对臂架定期进行检查,及时采取措施进行修复,避免事故发生.     

基于神经网络的起重机臂架结构优化

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.     

全地面起重机超起装置对臂架受力影响研究

全地面起重机在安装超起装置后属于内力静不定问题,文中用经典力学中的能量法探讨该静不定问题,进而求解出超起装置各构件和臂架的受力。并编制相应计算程序,以QAY350全地面起重机为例,计算某一工况下臂架承受的最大应力,并与未安装超起装置时臂架的受力进行对比。最后研究超起装置各构件参数对臂架受力的影响。分析研究结果表明,全地面起重机在安装超起装置后臂架承受的弯矩和最大应力明显减小;超起撑杆与臂架垂直时,臂架承受的最大应力最小;以臂架变幅油缸上铰点处截面受力为考核点,可知超起撑杆安装位置越靠近变幅油缸铰点,臂架受的最大应力越小;超起撑杆的长度增加到某一值时,臂架承受的最大应力不再随超起撑杆的长度增加而变小,而是始终保持不变。     

门座起重机臂架结构有限元分析

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。     

登高消防车臂架的有限元分析与优化研究

针对传统力学方法校核登高消防车臂架的强度和刚度计算繁琐且精度低、臂架设计过厚、登高消防车上装系统笨重、在使用过程中容易出现倾翻等问题,对臂架的静动态特性和臂架的截面参数化优化进行了研究,提出了将有限元法应用到臂架的静力学分析和模态分析中,快速精确地计算臂架在两种极限恶劣工况下的强度和臂架的前4阶固有频率及其对应的振型;将参数化有限元法与多约束非线性二次规划法有机结合应用到臂架的截面参数化优化中,让优化迭代算法融入有限元分析的全过程,快速搜索全局的最优解。研究结果表明,臂架截面参数化优化后最大等效应力减少了7.3 MPa,臂架体积减少了16.5%,实现了臂架的轻量化。     

基于代理模型的破拆机器人臂架结构优化设计

臂架结构是破拆机器人重要的工作装置,为提高破拆机器人臂架结构的性能,综合考虑整个臂架结构的静态特性以及动态特性指标,对其进行多目标优化。首先,确定了臂架结构最危险的工作姿态,并对其进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析;其次,建立了臂架结构总质量、最大等效应力、最大变形及臂架端部Y向最大频率-位移响应的代理模型;最后,使用NSGA-Ⅱ算法对建立的代理模型进行了多目标优化。优化结果表明,在臂架结构总质量不变的情况下,臂架结构的静强度、静刚度及动刚度均得到了改善,破拆机器人臂架结构的综合性能得到了提高。     

基于弧长法的臂架非线性稳定性分析

以750 t履带起重机为例,将材料非线性考虑进几何非线性模型得到双重非线性模型,应用Ansys基于弧长法进行非线性稳定性运算。从双重非线性模型与仅考虑几何非线性模型的载荷-位移曲线、不同屈服应力的材料非线性模型失稳载荷与失稳时位移与应力关系入手,深入研究与分析材料非线性对臂架稳定性的影响。     

基于弧长法的桁架臂结构全过程非线性稳定性分析

履带起重机的桁架臂通常为大长度的空间格构式结构,对其进行稳定性计算较为复杂.针对此问题,采用弧长法,考虑臂架初始缺陷、载荷分布和几何非线性,对臂架进行了载荷-位移的全过程非线性稳定性分析.通过分析臂架的载荷-位移全过程曲线,并和线性稳定性分析结果进行对比,得到了较为符合工程实际的臂架极限载荷.该方法可为工程设计和评估提供分析依据.