泵车臂架强度计算研究及实验验证

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1、中图分类号塑兰!垒UDC621硕士学位论文学校代码!Q§圣3密级公珏泵车臂架强度计算研究及实验验证StudyOnStrengthCalculationofPumpBoomandExperimentalVerification作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：牛木●』、、、机械工程机械设计及理论机电工程学院刘光连副研究员论文答辩日期盘廛。丘z厂答辩委员会主席中南大学二。一三年五月原创性声明mIllllllllllqllllllllllllllllllllllllllllllllIY2425937本人声明，所呈交的学位论文是

2、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的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：』陋日期：鱼L年羔月#日学位论文版权使用授权书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并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，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。同时授

3、权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：牡导师签名邋日期：过年』月上日泵车臂架强度计算研究及实验验证摘要：根据多种塑性金属的二向和三向拉伸与压缩组合主应力屈服强度实验数据，分别对常用的泵车臂架强度计算理论计算的相对误差进行了比较分析。结果表明，极限应变能强度理论计算的误差在10％以内，为最小。Tresca强度理论、VonMises强度理论和Mohr-Coulomb强度准则计算的误差分别为．36％、．27％、．23％，计算结果比实验结果偏保守。Tresca强度理论和Von

4、Mises强度理论都不适用于拉伸屈服强度和压缩屈服强度相等的材料，该材料的理论剪切屈服强度为拉伸屈服强度的压／2倍。极限应变能强度理论可用于二向和三向拉伸与压缩组合主应力强度计算，在全拉伸和全压缩主应力状态下与Rankine强度理论一致。选择了臂架00、450、800三种特殊工况，建立了臂架ANSYS有限元静模型。泵车臂架试验台静应力测试结果和ANSYS有限元计算分析结果进行比较，发现有限元计算的应力值与实验测试的应力值吻合程度较好，验证了臂架有限元模型的正确性。对包括所有动载荷、不包括回转惯性力动载荷、静载荷三种载荷模式下实验泵车臂架系统进

5、行了有限元计算，得到极限应变能强度理论相当应力的计算结果与所受的总载荷大小一致，也与主应力最大值的变化一致。Tresca强度理论相当应力的最大值与所受的总载荷大小不一致，VonMises强度理论的计算结果比Tresca强度理论更接近于实际，但两者的计算结果存在矛盾情况。在两种动载荷模式下，三个强度理论计算的相当应力的最大值比静载荷大10％以上，最大达27．5％，说明动载荷对臂架强度有较大影响。回转惯性力使臂架极限应变能强度理论的相当应力增大8％以上，而另两个强度理论的相当应力几乎不变。图79幅，表18个，参考文献96篇。关键词：泵车臂架；屈服

6、强度实验；强度理论；极限应变能强度理论；有限元；臂架静应力实验；相当应力分类号：THll4IliIVStudyOnStrengthCalculationofPumpBoomandE"talVerificaticgxDerlmentalVerltlCatlonAbstract：Onthebasisofthetestingdataoftheyieldstrengthofvarioustypesofplasticmetalsunderbiaxialandtriaxialtensile．compressivecombinedwithprincipal

7、stress，therelativeerrorscalculatedusingstrengththeorywhicharecommonlyappliedinpumptruckboomstrengthdesignandlimitingstrainenergystrengththeory(LSEST)areanalyzed，respectively．111eresultshowsthattheerrorsaccordingtoLSESTarewithin10％，beingtheminimum．TheerrorscalculatedbyTresca

8、strengththeory,VonMisesstrengththeoryandMohr-Coulombstrengthcriterionare一36％，一27％a