, 其次,詳細介紹了該車各部分的結構形式及其工作原理,對部分主要金屬結構件進行了理論分析,包括工作臂的強度和剛度分析、同步伸縮機構的受力分析以及各支腿支反力的計算。然后,利用ansys軟件的apdl語言建立整機的參數(shù)化三維有限元模型,對后方作業(yè)時的兩種危險工況進行靜力分析,獲得了所有零部件的應力分布及變形等詳細結果,從結果中提取工作臂強度和剛度分析結果、同步伸縮機構的受力結果以及各支腿支反力結果,與理論解析計算結果對比,驗證了有限元模擬的準確性。后,對整機模型進行模態(tài)分析,確定了結構的固有頻率,對上車模型進行屈曲分析,得到了結構的***屈曲載荷,驗證了結構滿足穩(wěn)定性要求。本文的分析結果已用于實際生產,指導了該產品的設計,縮短了其設計周期,降低了其開發(fā)成本,同時為同類型產品的開發(fā)設計, 本文針對簡單的六邊形截面形狀伸縮臂,基于疊加原理提出了整體彎曲應力疊加局部彎曲應力的伸縮臂接觸區(qū)應力解析計算數(shù)學模型。該模型首先計算在額定載荷作用下臂體整體彎曲應力,然后將接觸區(qū)的臂體分離出來,建立局部分析模型求解局部彎曲應力,后將這兩項應力疊加得到接觸區(qū)的總應力。在局部應力分析模型中,提出了臂體間接觸載荷沿滑塊邊部狹窄區(qū)域分布的假設,該假設較傳統(tǒng)的臂體間接觸載荷沿滑塊整個表面均勻分布的假設更符合實際情況。針對較復雜的八邊形截面形狀伸縮臂,建立了參數(shù)化有限元模型。采用面面接觸單元來模擬伸縮臂臂體與滑塊之間的接觸關系,選擇危險工況對伸縮臂進行了有限元靜力結構分析,通過與實驗樣機的應力測試結果進行比較,驗證了有限元分析結果的準確性。為提高伸縮臂整體模型計算效率,同時保證臂體接觸區(qū)域應力計算精度,本文開發(fā)了平衡力系邊界條件子模型方法:將從整機粗網格模型分析結果提取的平衡力系邊界條件施加到準確構建的子模型來準確求解局部結構應力。當由于整體模型簡化,使得局部幾何模型的剛度與真實結構剛度有顯著差異時,該方法解決了應用傳統(tǒng)子模型方法將從整機模擬結果得到的位移插值邊界條件直接施加到重新構建的準確子模型的邊界來求解導致子模型邊界應力與整機模型中的應力相差甚遠的問題。該方法也為大型機械的局部結構分析提供了一種有效的分析方法。應用新開發(fā)的子模型方法,分析了滑塊幾何參數(shù)對八邊形截面伸縮臂臂體間接觸區(qū)域應力影響規(guī)律,為滑塊尺寸優(yōu)化設計提供了理論依據(jù),使其能夠充分降低接觸區(qū)域應力。后對某八邊形截面伸縮臂結構進行了優(yōu)化設計,以伸縮臂截面幾何形狀參數(shù)以及相鄰臂體搭接長度參數(shù)為設計變量,以伸縮臂結構的***等效應力為強度約束條件,變幅平面***靜位移和回轉平面***靜位移為剛度約束條件,以薄壁件的局部屈曲為結構失穩(wěn)約束條件,實現(xiàn)了臂體輕量化設計。新子模型法的運用使結構優(yōu)化效率顯著提高,優(yōu)化后臂體結構滿足強度、剛度設計要求,與傳統(tǒng)設計相比減重量達17.8%,優(yōu)化后伸縮臂結構已經應用于新產品。, 隨著當今建筑業(yè)的飛速的發(fā)展，城市化進程的日新月異,高空作業(yè)平臺開始被中國建筑工人所認識,并開始廣泛的應用在電力、路燈、攝影、市政、園林、通信、機場、造船、交通、廣告等高空施工的領域,高空作業(yè)平臺有著廣闊的發(fā)展前景。目前,無腳手架施工的高空設備大量使用不僅可以提高施工效率、施工速度,還降低了工人們勞動的強度,極大地保障了高空施工人員的性。作為建筑機械行業(yè)的新型基礎性設施設備,自行式高空作業(yè)平臺的結構形式和特性越來越受到人們的重視，自行式高空作業(yè)平臺到底嗎?, 隨著城市化進程的加快,城市電力、建筑、裝飾物等各種養(yǎng)護作業(yè)已經提到工作日程上來,造船業(yè)、城市林業(yè)、建筑業(yè)等各行業(yè)對高空作業(yè)裝備的需求越來越大、要求也越來越高。高空作業(yè)平臺作為一種系列化的工程機械設備,廣泛應用于船舶、建筑、市政建設、消防、港口貨運等行業(yè)。本文針對某企業(yè)的gtzz21型高空作業(yè)平臺,應用cad建模技術、有限元分析技術和虛擬樣機技術,對平臺工作機構進行參數(shù)化建模與優(yōu)化設計,提出了一些得到企業(yè)認可的結構改進建議。本文研究的主要內容如下： (1)依據(jù)虛擬樣機的現(xiàn)代設計理念與技術路線,建立起高空作業(yè)平臺工作機構的動力學分析模型； (2)利用有限元分析軟件ansys對伸縮臂進行有限元分析；有限元分析方法與優(yōu)化方法相結合,完成結構參數(shù)優(yōu)化設計任務； (3)設計實驗方案,采集物理樣機的基本動力學數(shù)據(jù),以驗證高空作業(yè)平臺工作機構的動力學模型的正確性和合理性； (4)以不同的目標函數(shù)建立變幅油缸鉸點的優(yōu)化數(shù)學模型； (5)改變結構參數(shù)進行工作機構的優(yōu)化設計,通過對動力學仿真軟件adams輸出的性能指標以及有限元分析的結果進行比較,從中找出對于在滿足起升力矩的情況下變幅油缸受力小和伸縮臂的危險截面受力小的結構參數(shù)***組合,得出終的優(yōu)化結