混凝土臂泵车柔性臂架激振力优化研究

在混凝土泵车柔性臂架动力学方程的基础上,经过简化处理得到臂架的振动方程。以臂架振动激振力最小为优化目标,以末端软管轨迹为约束条件,得到满足条件的关节转角的表达式。由计算机仿真得到臂架转角及各柔性坐标对应的激振力,仿真结果表明满足末端轨迹的要求小臂架振动激振力的数值很小,因此这种方法在满足臂架末端运动轨迹的条件下有效抑制了柔性臂架的振动。     

受损门座式起重机臂架的结构分析

臂架是门座式起重机重要的承重结构。它在起吊时会受到大的轴力和弯矩作用而产生较大的应力。当臂架出现小的损坏，又因为工期无法停下修复时，需要重新对其强度进行校核计算才能安全使用。通过ANSYS Workbench建立了损坏臂架的有限元模型，计算了不同工况下上节臂、中间节臂和下节臂上的最大等效应力；着重考察了臂架损坏位置的等效应力值，得到了不同工况下臂架工作时的危险位置；研究了臂架的侧向刚度，对MQ4080门座机在中间节臂损坏三根腹杆件的情况下的结构进行了验证，验证发现降级使用能够保证结构的强度刚度满足要求。     

腰绳对风电起重机臂架安全稳定性的影响

以经典力学为基础,通过对有腰绳起重机臂架结构和无腰绳起重机臂架结构之间的力学分析对比,能够看出腰绳能够减小臂架结构扳起时拉杆力的变化幅度和臂架在回转平面内的应力及臂架的挠度,提升臂架结构的稳定性。     

HG35A-4Z型布料机臂架拓扑优化设计研究

为了实现混凝土布料机臂架结构的合理分布,以布料机臂架水平工况为研究对象,建立臂架结构三维模型,导入HyperMesh中进行模型前处理,运行OptiStruct求解器对前处理的臂架模型进行结构优化。基于优化结果和设计要求调整臂架结构,对改进后的臂架进行模型重建。用有限元法对优化的臂架进行静态强度和刚度校核,并对优化后的臂架进行试验验证。比较优化前后的臂架数据,结果表明优化后的臂架强度、刚度均满足工况需求,同时臂架主体结构重量减少了18.01kg,降低了臂架在工作过程中的负载,使布料机臂架的制造更加经济。     

最轻自重高强度钢管起重机臂架的研究

为了研制最轻自重起重机臂架,在国内首次开发了抗拉强度高于785MPa的12CrNiMnMoVB低碳低合金高强度结构钢管,进行了这种钢管焊接工艺和性能的研究,并用于制造海洋钻井平台起重机臂架。根据臂架的受力规律,对每节臂架采用不同的壁厚。研究了这种结构的臂架在起升绳和变幅绳作用下临界力的计算方法。以最轻自重为优化目标,进行了这种臂架的优化设计。     

动臂变幅起重机安全拉索安全性研究

以动臂柔性变幅起重机安全拉索为研究对象,采用ADAMS动力学仿真软件,结合Ansys有限元分析软件,建立系统多体动力学刚柔耦合模型,通过仿真得到臂架在安全拉索作用下的动力学行为及安全拉索拉力曲线,依据臂架结构及安全拉索的极限承载能力,分析不同工况下系统的安全性。     

轮式起重机桁架式臂架的计算

本文提出了臂架在变方向轴力作用下临界力的计算公式,从而使能量法求纵横弯曲的挠度公式应用于桁架式臂架计算,使问题得以简化。文中还提出了用刚度条件保证臂架的总体稳定,满足刚度和强度条件后,无须再验算总体稳定。此法不但简便而且具有较高的精度。该方法的应力和挠度计算值与实测值比较吻合。     

某型号泵车臂架刚柔耦合模型仿真研究

运用多柔性体理论和方法,结合混凝土泵车臂架系统三维模型,在臂架系统刚性模型的基础上,建立了其刚柔耦合模型;应用ADAMS软件分别对混凝土泵车臂架系统的刚性模型和刚柔耦合模型进行动力学仿真研究。并通过结果对比发现,刚柔耦合模型的末端轨迹和油缸受力更接近于实际情况,从而为臂架系统的设计改良提供了新的思路。     

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.     

履带式起重机折线式臂架结构承载能力

履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。     

考虑截面形变的伸缩臂臂架动力学特性研究

针对伸缩臂臂架动力学模型过程繁琐、求解复杂和精度不高等问题,通过引入用于表示截面翘曲和畸变的高阶特征形变,提出了一种考虑截面变形模式的伸缩臂臂架动力学模型及其求解方法.首先,依据哈密顿原理和有限单元法,完成了对臂节模型的建模和求解;然后,分析了臂架连接处的截面位移连续性条件,在两节臂架于连接处位移场差值最小条件下,建立...     

泵车复合材料臂架振动的自适应控制

相比于全钢质混凝土泵车臂架,轻质复合材料臂架柔性大、耦合强,振动特性更加复杂,振动控制难度大.基于脉冲式混凝土激励下复合材料臂架的受力分析,以某型号混凝土泵车为研究对象建立了复合材料臂架动力学模型,并基于该模型进行了各种臂架姿态下的振动特性分析,掌握了复合材料臂架的振动特性规律.基于搭建的主动控制液压系统与振动特性专家库,开发了复合材料臂架振动自适应控制系统,实现了全工况臂架振动的实时控制.试验结果表明,该系统可使复合材料臂架典型姿态下的末端振动位移降低70%以上,控制精度达到240mm以内,实用性强.     

基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计

为了使塔式起重机自身重量更轻,更易于安装和运输,以此降低生产和运行成本,引入了结构仿生设计思想。以QTZ40塔式起重机臂架结构为研究对象,利用结构仿生设计方法对塔式起重机臂架结构进行了仿生优化设计。经研究、分析发现王莲叶脉的构型符合黄金分割定律,依据相似性评价标准,确定王莲为臂架仿生原型,结合臂架拓扑优化结果和王莲构型规律,确定了臂架的仿生优化设计方案。利用APDL语言建立了臂架的有限元模型,接着利用ANSYS软件对臂架原结构和仿生结构分别进行静力学分析计算,结果显示,仿生模型较原模型减重11.41%,并且在强度、刚度等方面均取得了较好的优化效果。     

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。     

某型混凝土泵车臂架系统的平顺性分析

为了分析臂架系统运动过程的平顺性,采用基于MWorks平台的Modelica多领域建模仿真技术实现了对某型混凝土泵车臂架系统的分析与改进.首先,搭建某型混凝土泵车的臂架系统的机械刚柔耦合模型、液压模型等多领域模型;为了研究臂架平顺性影响因素,仿真分析了臂架系统中各节臂架联动工况下刚度、液压系统阻尼等;最后,根据仿真结果提出了优化改进策略.实验提出无需制造物理样机用于实体实验的方法,为企业改进某型混凝土泵车臂架系统提供了高效的研发途径,可缩短研发周期,降低研发成本,为产品的改进提供了理论依据和技术支持.     

混凝土泵车臂架运动学分析与工作空间仿真

基于混凝土泵车臂架系统的结构特点,对臂架结构进行模型简化,得出臂架系统自由度。将臂架模拟成机械臂,运用D-H法对臂架模型进行运动学分析,列出臂架运动数学模型,进而借助Matlab求解臂架工作空间,绘制出臂架末端参考点的工作空间点云图。分析臂架机构参数对工作空间的影响,为泵车臂架的设计研发和现场施工泵车选型提供了参考。     

基于虚拟样机技术的混凝土泵车臂架的伸展油缸仿真研究

臂架系统是混凝土泵车的重要组成部分之一,臂架系统工作的稳定性对整个混凝土泵车的工作性能以及施工人员的安全起到至关重要的作用。通过Pro/E建立臂架机构三维模型,利用Pro/E与ADAMS的专用接口软件MECH/Pro对臂架机构模型添加运动副并转换成ADAMS的模型文件,将其导入ADAMS中,在ADAMS中建立液压油缸运动速度函数并进行仿真模拟,得到臂架转角曲线,液压油缸行程曲线和液压油缸作用力—时间历程图,通过分析,找出了油缸振动的原因,并提出了减小振动的方法,仿真结果对混凝土泵车臂架系统设计有一定的指导意义。     

混凝土泵车布料臂架系统多体动力学仿真

运用多体动力学理论和方法,建立一种混凝土泵车布料臂架系统动力学仿真模型,应用仿真模型对布料臂架系统进行了仿真研究,得出了该臂架系统各组成构件之间铰点的作用力变化规律,为布料臂架系统组成构件的结构参数设计提出了依据,尤其是为臂架系统连接件的应力应变疲劳寿命的评估分析以及关键结构件的最优化设计给出基本数据,这一研究为开发布料臂架系统虚拟样机打下基础.     

基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架仿真分析

通过UG建立某混凝土泵车臂架系统实体模型,结合有限元分析软件ANSYS对各节臂架进行模态分析,并将模态分析结果保存为模态中性文件,导入运动学动力学分析软件ADAMS,建立泵车臂架系统刚柔混合模型,对其运动模型进行分析;将刚柔混合模型仿真结果与刚体模型仿真结果进行对比,表明刚性臂架系统与刚柔混合模型臂架系统的仿真有明显不同,臂架系统柔性化的的仿真结果更加接近实际。     

基于整车变形补偿的混凝土泵车臂架轨迹控制技术研究

为了使混凝土泵车工作装置实现良好的控制精度和操作平稳性,通过全姿态全工况下工作装置的变形分析,得出臂架和车身变形补偿模型,建立了变形补偿后的泵车工作装置运动学模型,并运用小脑模型神经网络(CMAC)+PID的控制方法解析动作控制量,很好地解决了臂架位姿动态检测和轨迹控制的问题.试验结果表明,该控制算法能满足轨迹控制的要求,使臂架末端位置动态检测误差控制在±8cm之内;借助变形补偿和臂架轨迹控制技术,臂架末端的运动轨迹误差可控制在±15cm之内.