24535.泵車臂架有限元多種單元計算的比較研究

1、碩士學位論文學校代碼!Q墨墨呈密級公玨泵車臂架有限元多種單元計算的比較研究ComparativeStudyofPumpTruckfiniteelement●●●。一multipleunitcalculation作者姓名：學科專業(yè)：研究方向：學院(系、所)：指導教師：張雅鑫工程機械機械設(shè)計及理論機電工程學院劉光連副研究員論文答辯日期翌!塵：蘭：絲答辯委員會主席中南大學2014年5月泵車臂架有限元多種單元計算的比較研究摘要：混凝土泵車是現(xiàn)代

2、工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的大型工程機械設(shè)備之一，目前國內(nèi)外關(guān)于改善臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度性能的研究非常多，在利用有限元軟件進行建模分析中，大多數(shù)研究者都選擇有限元殼單元模擬臂架臂板部分，但是實際工程中仍然存在很多臂架發(fā)生損毀折斷的情況。本文以某泵車試驗臂架為參照研究對象，采用有限元實體單元和殼單元計算比較，得到接近工程實際的有限元建模方法。全文主要研究內(nèi)容如下：1、選擇了臂架全伸水平工況，采用實體單元和殼單元建立了臂架兩個ANSYS有限元模型

3、。2、選擇長度相同，截面尺寸及厚度不同的多個薄壁懸臂梁模型進行實驗應(yīng)力測試，每個懸臂梁采用實體單元和殼單元建立了ANSYS有限元模型。通過對比有限元計算結(jié)果和實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同條件下有限元殼單元計算結(jié)果比實體單元計算結(jié)果小，也比實測應(yīng)力小。實體單元比殼單元更適合用于薄臂懸臂梁的有限元應(yīng)力計算。對多種厚寬比懸臂梁，用shell63和shelll81殼單元、solid45實體單元計算了應(yīng)力，比較了最大拉伸主應(yīng)力，并進行了相對誤差分析。對同一

4、臂厚懸臂梁，殼單元計算上表面中心線上的最大拉伸主應(yīng)力對solid45實體單元的相對誤差近似為常數(shù)。對方形結(jié)構(gòu)懸臂梁，殼單元計算主應(yīng)力的相對誤差只與厚寬比有關(guān)，厚寬比越小，殼單元計算的相對誤差越小。3、考慮混凝土輸送管及混凝土自重、回轉(zhuǎn)慣性力、風載荷及端部牽引力的載荷模式計算比較了有限元實體單元和殼單元模型的各個構(gòu)件Tresca理論、Mises理論和極限應(yīng)變能強度理論相當應(yīng)力最大值，發(fā)現(xiàn)殼單元計算值比實體單元小，若臂架用有限元殼單元進行強