37米混凝土泵车臂架结构强度和振动特性的研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯．UDC密级编号串l匆大·学CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目学科、专业研究生姓名导师姓名及专业技术职务⋯鲍．米漏缝±泵车甓袈结垄复强度⋯⋯⋯⋯⋯⋯与振动特性研窥⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯机械递进及理论⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯王⋯蔓巾⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．吴运新⋯熬援⋯⋯⋯⋯⋯中南大学2011年05月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过

2、的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在在论文中作了明确的说明。作者签名：—乏雌I!III：丕虹年』月L日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作粼：衅聊签名购吼卫年』月卫日中南大学硕士学位论文摘要摘要本文综合了国内外混凝土泵车发展相关的参考文献，阐述了泵车的发展历史及现状。对臂架系统的研究现状及国际上泵车发展趋势作了详细介绍，并根据某公司多年来泵

3、车故障样本进行了统计分析，总结得到了泵车结构件发生故障破坏的规律，提出了泵车臂架结构强度设计的重要性。最后，结合理论分析、试验研究、仿真计算方法，建立了有限元分析模型和动力学仿真分析模型，利用MSC公司的CAE软件进行了静强度分析、动响应分析和疲劳寿命分析，并利用某公司生产的37米泵车在施工工地进行了多工况、多排量等复杂状况下的试验，依据试验数据和有限元计算结果分析了泵车臂架系统产生疲劳开裂等破坏的原因，为进一步研究泵车系统提供了理论依据和试验方法。并基于疲劳理论研究成果，利用有限元方法对臂架结构疲劳寿命进行了预测，主要内容如下：1、通过对Pro／engineer、

4、MSCpatran、MSCnastran软件的综合运用，建立了混凝土泵车臂架的有限元模型，并对泵车臂架结构强度进行了分析；2、采用MSCnastran软件，对泵车臂架结构振动特性进行了分析，获得了臂架结构振动规律，并对泵车振动特性进行了试验测试，进行了试验验证；3、选用了多种传感器对泵车系统进行了试验，对传感器型号、测点位置的选取，泵车施工工况的确定等进行了分析研究，并获得了准确的试验数据，为后续泵车结构振动特性分析提供了数据样本。4、根据实验得到的载荷时间历程和有限元分析分析获得的载荷，利用MSCfatigue软件对泵车臂架结构进行寿命估算和分析，获得了臂架结构的

5、疲劳寿命分布云图。经过综合分析，本文提出了在对泵车臂架进行疲劳分析时，应该采用准静态法获得危险部位应力，才能泵车臂架疲劳寿命做出准确的评估，把有限元分析结果和故障样本统计分析结果对比，可知泵车上故障发生频次比较高的部位和疲劳寿命分析结果基本一致，相互印证分析方法和建立模型的正确性。关键词：混凝土泵车；疲劳寿命；名义应力法；强度；固有频率中南大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThispaperreviewsthehistoryanddevelopmentofdomesticandforeignsituationofconcretepump，researchonthe

6、boomsystemstatusanddevelopmenttrenddescribedindetaiLandconductastatisticalanalysisoffaultsampleofpumptruckandsummarythelawofthefailuredamageofpumpstructure．ProposingimportanceofstructuralstrengthofdesignofPumpTruck，basedontheoreticalanalysis，experimentalresearchandsimulationmethod，afmi

7、teelementanalysismodelanddynamicsimulationmodelaremade．UsingofCAEsoftwarefortheanalysisofstaticstrength，dynamicresponseanalysisandfatiguelife，Wemakeanumberofconditions，moredisplacementandothercomplexconditionsofthetestabout37metersofapumpattheconstructionsite．Basedonexperimentaldataa