随车起重机的结构分析和优化设计

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1、分类号：密级：UDC:编号：201321201009河北工业大学硕士学位论文随车起重机的结构分析和优化设计论文作者：刘玉江学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：力学指导教师：李晓雷职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringStructuralanalysisanddesignoptimizationoflorry-mountedcranebyLiuYujiangSupervisor:AssociateProfessor.LiXiaol

2、eiApril2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包括任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或者集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签字：日期：2016.05.21关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规格：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其他手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；

3、学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签字：日期：2016.05.21导师签字：日期：2016.05.21摘要近年来，随车起重机作为新兴产品，已经在汽车起重机应用以外开辟了新领域。它主要以小吨位起吊作业为主，满足工程技术人员在工作中多样化的需求。针对折臂式随车起重机在使用过程中出现起重性能不够稳定和部分结构受力较大的情况。本文通过技术人员给予的参考资料和随车起重机使用过程中存在的问题对随车起重机吊臂进行分析研究。主要内容如下：首先，利用三维建模软件建立随

4、车起重机吊臂模型。在不影响力学性能的前提下，通过有限元分析软件对模型进行简化,对随车起重机实际工作中出现的各种工况进行静力学分析。分析各种工况下危险截面出现问题的原因。危险位置包括第一伸缩臂和第二伸缩臂的搭接处、内臂下缘肋板处、变幅油缸和伸缩臂连接铰点处，通过分析处理这些区域来提高吊臂整体刚度强度满足使用要求。其次，通过对随车起重机吊臂动力学分析，验证模型的完整性。使不同构件之间能够正确安装使用，工作时不会产生干扰。通过分析吊点的速度、加速度、位移变化情况，还有伸缩油缸和变幅油缸的受力情况。找到动力油缸和变幅油缸的最大受力情况，为合理设置吊臂起升速度和液压油缸起重力矩提共参考。再次，分

5、析随车起重机吊臂的截面形状，在已有参考资料的基础上，对截面模型进行参数化处理，设定合理的参数变化范围，以随车起重机吊臂的重量为目标函数，在满足起重机承载的刚度和强度要求，不超过最大允许应力的条件下找到最优解。同时根据以往的经验对随车起重机伸缩臂之间的搭接长度进行优化分析。最后，在优化的基础上，对随车起重机吊臂进行模态和实验分析。通过分析吊臂结构的固有频率，为结构设计时避免共振和预测设备故障诊断提供参考，通过实验测试危险位置点的应力应变情况，并与软件分析计算结果进行对比，验证分析结果的准确性。关键词：静力学分析，结构优化，动力学仿真，模态分析，实验分析IABSTRACTInrecenty

6、ears,asanewvehiclecraneproduct,ithasopenedupnewapplicationareasoutsidethetruckcrane.Truck-mountedcraneliftingoperationsaremainlyinsmalltonnage-based,meetingtheengineersandtechniciansworkinavarietyofneeds.Technicalreferencesandusetheexistingproblemsofthelorrycraneboomwereanalyzedinthispaper.Thema

7、incontentsareasfollows:Firstly,Usingthree-dimensionalmodelingsoftwarebuildmodellorrycraneboom.Finiteelementanalysissoftwaresimplifiesthemodel,withoutaffectingthemechanicalpropertiesofthepremise.Staticsanalysissimulatesrealwo