【摘 要】
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本文利用有限元分析软件ANSYS对GKZ14高空作业车的作业臂进行结构分析与研究,并对作业臂进行了有限元优化设计.论文首先对ANSYS软件进行了简要的介绍,然后在利用ANSYS软件与C
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本文利用有限元分析软件ANSYS对GKZ14高空作业车的作业臂进行结构分析与研究,并对作业臂进行了有限元优化设计.论文首先对ANSYS软件进行了简要的介绍,然后在利用ANSYS软件与CAD软件的数据交换功能,将AutoCAD软件中建立的作业臂的三维几何模型导入ANSYS中.选择solid92实体单元,并充分利用ANSYS强大的网格划分功能,将作业臂划分了73567个单元.在分析作业臂的结构和受载特点的基础上,将上臂、下臂(基本臂)、伸缩臂、油缸、销轴作为一整体,各构件采用耦合的方法,模拟铰链联接,建立了作业臂的有限元模型.根据作业车在高空作业和起重作业两种工况施加载荷,对工作臂在不同工况下进行有限元分析,得出了在各种工况下,工作臂的应力和变形,确定了危险工况和危险点.通过对作业臂的模态分析,确定了作业臂的固有频率和模态振型.同时,对应力集中处,提出了结构改进的方法,为同类型作业车工作臂的结构设计和改造提供了科学的理论依据.在对作业臂进行有限元分析的基础上,在保证作业臂的强度和刚度的前提下,以总重量为目标函数,以截面尺寸为优化设计变量,利用ANSYS软件进行了有限元优化设计.优化后,作业臂截面尺寸明显减小,总重量降低了21.6％.达到减轻工作臂的重量,节约材料,减少成本的目的.
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