伸缩臂式擦窗机吊臂结构的力学分析与优化研究

《伸缩臂式擦窗机吊臂结构的力学分析与优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Ｉ？ｉｐ硕±学位论文ＩＩ俾缩臂式擦窗初＊巧臂结构的力学分析与优化研究圓ＴｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＯｐ村ｍｉｚａｔｉｏｎ化ＢｏｏｍｏｆＩ研究生；张金梦：ｉｔ导教师烁夕健教授Ｉ■学科专业；化械设计及理论二０－断二月Ｉ‘：，Ｉ■，Ｌ声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取＾得的研究成果除加１义标注和致谢的地方外，不包含其他人巴经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研

2、究所做的任何贡献均巴在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签考：ｉ冰嫂曰期：三Ｃ件年Ｍ月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：印学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机物）可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过：网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年半

3、□两年□作者签名：矣妙导师签名：曰期：立。件年Ａ月曰期：＞、｛／年（又月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文伸缩臂式擦窗机吊臂结构的力学分析与优化研究作者姓名：张金梦入学年份：2012年9月指导教师：郑夕健教授学科专业：机械设计及理论申请学位：工学硕士所在单位：交通与机械工程学院论文提交日期：2014年11月论文答辩日期：2014年12月学位授予日期：2015年1月答辩委员会主席：吕玉山答辩委员会组成：吕玉山侯祥林费烨韩泽光孙军论文评阅人：侯祥林何雪浤摘要随着我国建筑行业的快速发展，擦窗机作为外墙面清洗

4、、维护和安装的的专用设备，其应用越来越广泛。目前，我国已成为当今最大的建筑市场，保持它的美观、清洁对其外表面施工、维护的作业设备提出了新的课题。吊臂结构是擦窗机最重要的承载部件，其力学性能的好坏对整机的工作性能至关重要。因此，本文以应用最广泛的伸缩臂式擦窗机为研究对象，对重要承载部件——吊臂结构进行力学性能分析，在结构优化分析的基础上，获得改进的吊臂结构，为伸缩臂式擦窗机的研发与技术进步奠定基础，对同类产品的设计与研发具有一定的指导意义。本文首先依据欧洲标准和擦窗机新国标修订稿，建立吊臂结构力学模型，获得其在典型工况下结构力学特性，利用APDL语

5、言参数化有限元模型，对其进行强度、刚度和屈曲分析，获得了各节臂的应力、位移分布图以及临界载荷，且验证了有限元模型的有效性，为结构动态分析与优化提供依据；其次，结合整机结构和承载特点，建立吊臂结构四自由度、三自由度、二自由度和单自由度系统振动模型，获得简化的自振频率计算方法和最优振动模型，利用ANSYS进行模态分析、谐响应分析和瞬态分析，提取出位移较大质点位置、相对位移值以及共振频率范围。最后，依据吊臂的主要失效形式，针对不同搭接量、不同搭接形式（滑块和滑轮）分别进行了不同方案结构性能的对比分析，获得了最优的搭接量、搭接位置以及搭接形式；利用ANS

6、YS优化模块，对吊臂结构进行轻量化研究，获得合理截面尺寸，并对优化后方案进行静力学分析，验证了分析的正确性，对同类产品的研究具有一定实践意义。本文以CWGS250伸缩臂式擦窗机吊臂结构为研究对象，基于结构力学研究方法、振动力学研究方法及有限元理论，对典型工况下的吊臂结构进行力学分析及结构优化的研究，结果显示，调整搭接量、搭接形式、截面参数后，其性能有大幅度提升，为相关产品的设计与研发提供了有效参考。关键词：伸缩臂式擦窗机；吊臂；力学特性；参数化；振动模型；优化AbstractWiththerapiddevelopmentofconstructio

7、nindustryinourcountry,buildingmaintenanceunitasthespecialequipmenttoclean,maintainandinstalltheexternalwalls.Itbecomesmoreandmorewidelyavailable.Atpresent,ourcountryhasalreadybecamethelargestconstructionmarket.Itputsforwardanewtopicthattheoperatingequipmentshouldkeeptheextern

8、alwallbeautifulandcleanwhenconstructandmaintainit.Boomstructureisthe