ANSYS结构优化在起重臂设计中的应用研究

为了能够充分发挥材料的力学性能,提高起重机伸缩臂的强度能力,本文提出了一种新的起重机伸缩臂优化设计方法,将尺寸优化和APDL参数化设计等方法应用到伸缩臂截面的优化设计中,建立了伸缩臂截面优化设计的数学模型。利用HyperMesh软件建立伸缩臂的有限元模型,并用APDL语言进行参数化设计,对起重臂的截面进行优化分析,获得了伸缩臂截面的最初尺寸。最后再用OptiStruct模块对各段盖板板厚、对接位置进行尺寸优化,得到最优的起重臂结构参数。为伸缩臂的优化设计提供了一种新的思路。     

GTC-650 型拆除机器人工作装置参数化建模

GTC-650型拆除机器人工作装置通过各个臂的液压缸伸缩运动来完成破碎拆除过程中的各种作业动作.动臂液压缸控制动臂与回转台相对位置,斗杆液压缸控制斗杆与动臂间的相对位置,小臂液压缸控制小臂与斗杆间的相对位置,锤头液压缸控制锤头与小臂问的相对位置.根据工作装置结构特点,建立了相应的数学模型,应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)编写了建立工作装置有限元参数化模型的程序,即给定任意工况的动臂液压缸、斗杆液压缸、小臂液压缸和锤头液压缸的长度,即可得到该工况下工作装置各铰点的坐标,建立不同工况下的工作装置的有限元模型,为拆除机器人工作装置在不同的工况下进行有限元分析提供了便捷的建模方法,提高了分析效率.     

PT25型高空作业平台伸缩臂静态有限元分析

以PT25型高空作业平台伸缩臂原始设计为基础,在不同工况下对其伸缩臂进行静态有限元分析,验证其结构设计的可靠性,同时获得了应力分布规律,为伸缩臂的合理性设计和优化改进提供了参考依据。     

基于HyperWorks伸缩臂叉车伸缩臂的自由尺寸优化

伸缩臂重量过大成为伸缩臂叉车大型化发展的瓶颈。为了实现减小伸缩臂质量，提高伸缩臂刚度的目的，对伸缩臂的受载荷情况进行研究。利用HyperWorks软件建立伸缩臂有限元模型并设置了伸缩臂的边界条件，以伸缩臂的加权应变能为目标函数，体积分数为约束条件，对伸缩臂厚度进行自由尺寸优化，得到了伸缩臂的厚度云图，并最终达到了伸缩臂减小质量、提高刚度的目的。     

带伸缩配重的160t铁路起重机转台有限元分析及结构改进

带伸缩配重的大吨位铁路起重机由于增加了配重伸缩功能,与常用铁路起重机比较要增加配重伸缩臂.起重机采用两节配重伸缩臂,该伸缩臂基本臂固定在转台上两高墙板之间,二节臂与配重相连,通过二节臂的伸缩改变配重至回转中心距离.该机转台和传统的转台受力特点不同,除了考虑一般转台要受的力之外,还要考虑配重伸缩时作用在转台上的等效力.结合实例阐述了带有伸缩配重的大吨位铁路起重机的转台结构有限元分析及技术处理,由于伸缩配重的影响,转台危险截面出现在基本臂上盖板处,根据实际情况,提出了3种结构改进方案,并对每种方案的优缺点做了介绍.     

大截面U型伸缩臂接触应力研究

以某起重机U型伸缩臂为例,选用壳单元对臂架进行应力分析,采用实体单元模拟各节臂搭接处较大厚度的滑块,建立伸缩臂结构有限元模型,通过有限元计算分析得到接触应力,进而研究唇口滑块及接触部位的受力分布情况,为大截面U型伸缩臂及滑块的设计提供参考。     

高空作业车臂架轻量化设计与改进

基于ANSYS参数化设计语言,建立某型号高空作业车臂架的参数化有限元模型,对原始设计进行结构静力分析。根据计算结果将各节臂架的两侧板厚度选为设计变量,在满足材料强度、刚度要求前提下,以臂架结构的最小总质量作为目标函数,采用零阶优化方法对其进行结构优化分析;通过优化设计使整机质量减小6.3%,为今后伸缩臂的设计和改进提供参考。     

随车吊伸缩臂窜臂现象的原因分析及改进方案

利用油液的可压缩性公式,对随车吊伸缩臂窜臂现象进行理论分析,结果表明窜臂现象是伸缩臂液压缸参数匹配不合理造成的。提出伸缩臂液压缸的有杆腔面积逐级递减的改进方案,并实际验证该方案,结果表明该方案能有效地解决窜臂问题。改进方案对其他机型的随车吊伸缩臂液压缸参数设计具有指导意义。     

采用不同建模方法的高空作业车伸缩臂有限元分析

集成应用Pro/E和ANSYS,探讨在3种典型作业工况条件下,采用3种不同建模方法对高空作业车伸缩臂进行有限元分析,并以典型工况满载条件下的实测应力数据对不同的集成方法进行比较分析与评价.3种建模方法分别是伸缩臂各臂独立地进行Pro/E建模、将伸缩臂刚化为一个整体进行Pro/E建模以及用装配体进行建模.通过对伸缩臂的各危险截面上的12个点位进行有限元分析的数据与各点位实测数据的比较分析,得出结论:第一种方法相对误差较大;第二种方法建模方法简便,相对误差在可接受的范围,方法很有实用意义;第三种方法相对误差较小,便于后期进行结构优化,是设计与性能预测中值得注意的方法.同时,对危险截面的应力研究可供产品设计人员参考.     

车载式绿篱修剪机伸缩臂有限元分析与优化

运用Pro/E软件建立了车载式绿篱修剪机伸缩臂实体模型,通过有限元分析软件ANSYS对伸缩臂结构进行了动力学分析,得到了其振动模态特性。对伸缩臂进行了结构拓扑优化设计,并结合工艺性与经济性提出了结构改进的方案,为伸缩臂结构的可靠性及合理性设计提供了参考。