基于ANSYS的汽车起重机起重臂参数化设计研究

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1、基于ANSYS的汽车起重机起重臂参数化设计研究•制造业信息化•ResearchonParametricDesignofTruckCraneBoomBasedonANSYSZHENGXi-Jian,JIAChao(SchoolofTraffic&MechanicalEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,ShenyangLiaoning110168,China)Abstract：Accordingtotruckeranedesignstandard,characteristicparametersandanalysiscaseswere

2、determined.EstablishedthetruckeraneboomstructurefiniteelementanalysismodelbyANSYS,thestressnephogramofboomstructureareobtainecl.Basedonsecondarydevelop一mentfunctionofANSYS,parametricmodelingandparametricfiniteelementanalysisprocessoftruckcraneboomwasrealizedbyAPDL・QY20truckcraneboomtothe

3、structureasanexample,itsboomparametricmodelwasestablished,throughthefieldtest,ithasconfirmedthecraneboomstructureintypicalworkingconditionsofthestressconditionandparametricmodelaccuracy・Keywords：truckcrane；craneboom；ANSYS；parametricdesign0引言汽车起重机传统的校核是把其结构简化为物理模型，采用数学和力学方面的知识进行单一的理论计算，但这

4、种校核方法与实际情况相差甚多，不能达到较好的分析效果。同时起重臂结构在工作中所受的载荷非常大，也不可能在实物实验中校核它在工作状态下的强度。相较于传统的设计方法而言，将参数化设计技术的概念引入到汽车起重机的设计、研发过程中来，采用参数化建模有限元分析可以快速、有效的检验其可靠性。1起重臂结构特征参数提取起重臂是轮式起重机的重要构件Z-O通过起重臂能够将货物提升到一定的起升高度，改变起重臂的倾角可达到变幅的目的，以增大作业范围。轮式起重机起重臂的结构形式根据截面形式不同，分为桁架式起重臂和箱形伸缩式起重臂，如图1所示。桁架臂自重轻，起重性能好；箱形伸缩臂利用率高，准备时间

5、短，但自重较大。文木所研究的起重臂截面形式是六边形的截面。四节主臂，第一节下方与变幅油缸联结，基木臂根部与转台饺接；前后节起重臂搭接部位受力均匀，最大限度减少了应力集中；紧凑式臂头和吊头结构，起吊点的切入范围更大。主臂采用700Mpa高强度结构钢板制造，全T序冷整形，加工过程避免了局部强度损失。结构参数的提取是参数化建模的基础，关键是选取能表述结构儿何特征的主要参数。下面介绍提取起重臂的主要结构参数。主起重臂结构尺寸参数：①基本臂：基木臂工作长度10、基本臂结构长度110二11;②外伸臂:外伸臂臂节数k、外伸臂的可伸缩长度1k外伸臂的外伸长度1k、外伸臂的结构长度1k

6、0;③各节臂外露部分总和a0二a2+a.3+a.4基于ANSYS的汽车起重机起重臂参数化设计研究郑夕健，贾超（沈阳建筑大学交通与机械工程学院，辽宁沈阳110168）收稿13期：2011-01-30作者简介：郑夕健（1963-），男，山东荣成人，博士，教授；贾超（1985-）,女，辽宁沈阳人，硕士研究生。摘要：提取并确定了汽车起重机起重臂的特征参数及其分析工况；利用有限元分析软件ANSYS,建立了汽车起重机起重臂结构的有限元分析模型，求解获得起重臂结构的应力分布云图；基于ANSYS的二次开发功能，利用APDL参数化设计语言实现了汽车起重机起重臂的参数化建模和参数化有限元分

7、析过程；以QY20汽车起重机起重臂结构为算例，对其起重臂结构进行了参数化建模，并通过现场试验，获取并验证了汽车起重机起重臂结构，在典型T况下的应力状况及参数化模型的正确性。关键词：汽车起重机；起重臂；ANSYS；参数化设计屮图分类号：TP391.9文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2011.02.049文章编号：1002-6673(2011)02-125-03机电产品开发与创新Development&InnovationofMachinery&ElectricalProductsVol.24,No・2