随车起重机下车结构详细参数化建模及其有限元分析

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1、随车起重机下车结构详细参数化建模及其有限元分析ParametricModelingandFiniteElementAnalyzingfortheLowerStructureofLorry-MountedCrane作者姓名：陈建文专业名称：工程力学指导教师：周振平教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月31日摘要随车起重机下车结构详细参数化建模及其有限元分析本文将计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助工程（CAE）有机的结合起来，分别用到了CAD中的自顶向下设计技术和CAE中的有限元计算方法。Pro/Engineer使本文有机会将这两种技术结合到一起，即能利用自顶向下

2、技术进行产品设计，又能对结构进行有限元计算。但是这两个过程独立进行，设计人员设计出来的模型是用来进行生产的，其中包括焊缝，不连续的边角等，不能保证力传递的连续性，因此不能直接用来进行有限元计算。那如何使设计人员设计出的模型能以最简单的方式可以进行计算呢?这就是本文所研究的问题。本文所研究内容来自某工程机械研究院与吉林大学的合作项目——随车起重机下车参数化软件开发。以该研究院提供的典型直臂式随车起重机SQS500与折臂式随车起重机SQZ700为研究对象，利用自顶向下设计技术建立直臂式与折臂式随车起重机参数控制的详细计算模型，其中包括立柱、基座、回转支撑、支腿、车架等部件。

3、首先，利用Pro/Engineer的布局模块，完成随车起重机总体与各主要部件的结构布局，并对主要尺寸进行参数标注；将布局中的相关参数通过声明传递到骨架模型中，建立骨架模型；运用数据共享功能，参照将骨架模型完成各个随车起重机下车结构零件的几何建模；模型建好后，进入Pro/Engineer的Mechanic模块，给模型定义材料，创建理想化梁等，并根据整车全工况方案计算提供的反力定义载荷，生成批处理文件实现多工况计算。最后，将计算结果与测试结果进行比较，验证模型的合理性。通过Pro/Engineer本文将模型的设计与有限元计算结合了起来，进而达到了帮助设计人员节省设计成本，缩

4、短设计周期的目的，同时为系列产品的开发奠定了坚实的基础。关键字：随车起重机；参数化；自顶向下；详细计算；有限元法。IABSTRACTParametricModelingandFiniteElementAnalyzingfortheLowerStructureofLorry-MountedCraneThisthesiscombinestheComputerAidedDesign(CAD)withtheComputerAidedEngineering(CAE),usingthetop-downdesigntechnologyofCADandthefiniteelementc

5、alculationmethodofCAE.Pro/Engineergivesustheopportunitytothecombinationofthetwotechnologiestogether,whichcanmakeproductdesignusingtop-downdesigntechnology,andcancarryonstructuralfiniteelementcalculation.Butthetwoprocessesareindependent,Designer’smodelisusedforproduction,includingweld,dis

6、continuousedgesandangles,etc.Continuousforcetransmissioncannotbeguaranteed,andthereforethismodelcannotbedirectlyusedforfiniteelementcalculation.Howtoenablethemodelofdesignertocalculatedirectlywiththesimplestway?Thisistheproblemstudiedinthispaper.Theresearchcontentsofthispaperselectedfrom

7、acooperationprojectbetweenaResearchInstituteofConstructionMachineryandJilinUniversity.ThiscooperationprojectcalledParametricSoftwareDevelopmentofLorry-MountedCrane.Takingthetypicalstraightarmlorry-mountedcraneSQS500andfoldingarmlorry-mountedcraneSQZ700astheresearchobject,