集装箱运输车自装卸装置关键结构设计与分析

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1、分类号:TH1210710-2012125038硕士学位论文集装箱运输车自装卸装置关键结构设计与分析肖婷婷导师姓名职称司癸卯副教授申请学位级别硕士学科专业名称机械电子工程论文提交日期2015年5月14日论文答辩日期2015年6月5日学位授予单位长安大学KeyStructuralDesignandAnalysisofSelf-handlingContainerPlatformVehicleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XiaoTingtingSupervisor：AssociateP

2、rof.SiGuimaoChang’anUniversity,Xi’an,China摘要本课题在集装箱侧面吊等自装卸设备的基础上优化改进，设计研制出集装箱自装卸运输车，能够实现不同规格的集装箱双侧自装、自卸运输，具有极高的工作效率，并且可以适应任何地域条件下的装卸作业，应用前景十分可观。课题设计计算完成后，采用Pro/E软件进行三维实体建模，通过力学简化，并结合自装卸装置的结构特点，分析得出吊臂的两大危险工况，完成静力学初分析，确定危险截面，验证吊臂设计强度、刚度要求。此外，结合有限单元法及机械力学理论知识，采用有限元软件ANSYSWorkbench对两

3、种工况下的自装卸装置吊臂进行简化模拟，加载求解。通过仿真后处理得出的等效应力云图、变形图，验证力学分析结果的可靠性，也直观了解了危险工况下吊臂结构应力、变形分布面，并针对应力集中面及危险剪切面结构提出优化改进建议。最后，对两种工况下的吊臂进行了模态分析，得出吊臂前6阶固有频率下的主振型图，以动态分析中的固有频率、振型快速复核模型的结构强度，确定了不同激振频率下结构共振时吊臂的危险截面，以及疲劳破坏的危险点。由结论看出，设计的装置结构一般不会产生共振。关键词：自装卸装置、结构设计、吊臂、静力学分析、模态分析IAbstractAself-handlingco

4、ntainerplatformvehiclehasbeendevelopedbaseontheoptimizationandimprovementofself-handlingapparatus(suchascontainersidecrane)inthisresearch.Ithashighefficiencyandadaptabilitythatthehandlingoperationcanbeconductedinanygeographicalconditions.Inthatcase,thiscontainerplatformvehiclehas

5、abrilliantprospectinapplication.3DmodelinghasbeenbuiltbyPro/Eafterdesigncalculation.Byapplyingmechanicssimplificationandconsideringthestructuralfeatures,twodangerousworkingsituationshasbeendetermined.Throughtheinitialstaticsanalysis,thecriticalcrosssectionshavebeendetermined,mean

6、while,therequirementofcraneboom’sstrengthandrigidnesshasbeenverifiedaswell.Inaddition,asimplifiedsimulationofcraneboomundertwodangerousworkingsituationshasbeencompletedbyusingfiniteelementanalysissoftwareANSYSWorkbench.Throughapplyingloadandsolving,theimagesofequivalentstressandd

7、eformationdiagramcanbeobtainedwhichverifythereliabilityofmechanicalanalysisresultsandprovideanintuitiveunderstandingofthedistributionofboomstructurestressanddeformationunderdangerousworkingcondition.Baseontheanalysisresults,suggestionsforimprovementandoptimizationhavebeenproposed

8、aswell.Themodalanalysisofcraneboomundert