【碩士】基于ANSYS的高空作業(yè)平臺的有限元分析

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　　【碩士】基于ANSYS的高空作業(yè)平臺的有限元分析　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：南京林業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　高空作業(yè)平臺作為一種登高作業(yè)裝備，用來運(yùn)送工作人員和工作設(shè)備到指定高度進(jìn)行作業(yè)，它不僅能用于船舶、建筑、消防、港口等行業(yè)的高空作業(yè)，還廣泛地應(yīng)用于城市電力、林業(yè)、裝飾物等各種養(yǎng)護(hù)作業(yè)領(lǐng)域?！　? 本文依據(jù)虛擬樣機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與技術(shù)路線，針對GTBZ2l型高空作業(yè)平臺的工作機(jī)構(gòu)，探討了其物理樣機(jī)的數(shù)字化建模與功能虛擬樣機(jī)仿真與分析等軟件集成應(yīng)用的方法，建立了工作機(jī)構(gòu)的CAD模型，并根據(jù)機(jī)械學(xué)、力學(xué)的基本原理對結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，利用有限元分析軟件ANSYS中提供的APDL語言對工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模。分析了實(shí)際工作中三種危險(xiǎn)工況下伸縮臂的靜態(tài)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其結(jié)論是最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在第一節(jié)臂與變幅油缸鉸接截面上表面的邊緣，最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在該截面處第一節(jié)臂下表面中間部位。通過對伸縮臂結(jié)構(gòu)的屈曲分析可以看出，當(dāng)?shù)鯔谥挟a(chǎn)生7KN的作用力時(shí)，第一節(jié)臂與變幅油缸鉸接截面下表面將可能出現(xiàn)屈曲現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)將發(fā)生失穩(wěn)?！　? 本文通過對工作臂的模態(tài)分析研究，獲得的工作機(jī)構(gòu)的固有頻率和五階振型，其結(jié)果表明：固有頻率和GTBZ21型空作業(yè)平臺的工作頻率相差較大，系統(tǒng)不會發(fā)生共振?！　? 在理論分析的基礎(chǔ)上，對典型工況下危險(xiǎn)截面的應(yīng)力和模態(tài)進(jìn)行了測試，實(shí)測結(jié)果與有限元分析結(jié)果較為接近，驗(yàn)證了模型的正確性。以有限元的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，以減少伸縮臂的重量為目標(biāo)，以工作機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度為約束條件，對伸縮臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到優(yōu)化結(jié)果，為結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了可靠的依椐。　　

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