高空作业车伸缩臂结构设计及有限元分析

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1、硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目高空作业车伸缩臂结构设计及有限元分析作者姓名董立娟学位类别工程硕士指导教师姜文光教授2015年5月中图分类号：TH122学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文（工程设计型）高空作业车伸缩臂结构设计及有限元分析硕士研究生：董立娟导师：姜文光教授副导师：程磊高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2015年5月25日授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalEngineeringTELESCOPICBOOM’SST

2、RUCTURALDESIGNANDFINITEELEMENTOFAERIALWORKPLATFORMTRUCKbyDongLijuanSupervisor:ProfessorWenguangJiangYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《高空作业车臂体截面设计及结构有限元分析》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明

3、。本声明法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《高空作业车臂体截面设计及结构有限元分析》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“

4、√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要高空作业车是将作业人员和使用器具运送到指定高度的载人作业车辆，随着我国经济的发展以及劳动力资源的成本提高，对高空作业车的需求也越来越大。由于高空作业车的载人作业特点，使得安全性及机构优化设计极为重要。本文以某伸缩式高空作业车为研究对象，利用有限元法对臂体结构进行分析及优化。本文对高空作业车伸缩臂常用截面形式进行了研究。在截面总高、总宽、板厚相等条件下，对矩形，五边形，六边形，八边形，U形等不同截面形状的几何特征及局部稳定性进行了对比，选出了某高空作业车作业臂的最佳截面形式。利用ANSYS软件中提供

5、的APDL参数化建模语言，建立了某高空作业车的参数化有限元模型。根据高空作业车实际工作情况进行了约束及加载，在伸缩臂滑块与臂体接触部位添加了接触单元，进行了接触分析，得到了典型工况下臂体结构刚度、强度分布。利用子模型法对伸缩臂滑动接触结构进行了分析计算，提高了计算效率，并且分析了滑块材料对臂体强度、刚度的影响，从而选取了更合适的滑块材料。为了减轻臂体质量，在满足臂体刚度、强度要求下，对臂体结构参数及截面尺寸参数进行了优化，并对优化后的臂体进行了屈曲分析，以避免发生局部失稳。本文对某高空作业车的设计提供了理论指导，同时为类似的工程实际问题提供了参考。关键词

6、:高空作业车；伸缩臂；接触分析；子模型法；屈曲分析I燕山大学工程硕士学位论文AbstractOverheadworkingtruckisamannedvehiclewhichtakesworkersandworkingtoolstothetargetedhighlocations.Withthedevelopmentofeconomyandtheincreaseoflaborcostinourcountry,thedemandsforoverheadworkingtruckareincreasing.Astheoverheadworkingtrucksa

7、reusuallyusedtolocateworkingpersons,safetymustbeamostimportantissuewhichmustbeseriouslyconsideredforthedesign.Thispapertakesacertaintelescopicoverheadworkingtruckastheresearchobjectandusesthefiniteelementmethodtoanalyzeandoptimizethetelescopicboomstructure.Undertheconditionsofthe

8、sametotalheight,thesametotalwidthandthes