兩相材料消防云梯車梯架系統(tǒng)的設計分析研究.pdf

1、云梯消防車中被公認的最重要的部分就是梯架伸縮結構。消防和救援能力是云梯車的性能高低非常直觀的標志，臂架結構的設計優(yōu)化和制造水平，決定了云梯車的產(chǎn)品高新科技含量，還有產(chǎn)品所反映的設計人員技術水平。同時，科技日新月異，單一的金屬，非金屬或有機高分子材料已經(jīng)無法滿足人類對材料的高要求，由多功能材料組成的復合材料，逐漸占據(jù)了工程實施的主導地位。碳纖維作為一種新興的材料，在國內(nèi)外研究中已經(jīng)取得了長足的進展，其和多種其他材料結合的案例，均表現(xiàn)出了對

2、材料結構較好的性能提高作用，而碳纖維本身也有很好的強度、彈性模量、耐腐蝕等好的特性，同時碳纖維和其他材料結合時，也需要更高的施工要求。要同時具備這些條件，需要很高的制備工藝技術。
　　本論文以云梯消防車的臂架結構的優(yōu)化設計和性能提升作為目標。首先探討了一種預應力碳纖維有限元仿真方法，在材料參數(shù)設置、預應力等效施加、材料厚度對仿真效果的影響等方面，進行有限元仿真，并且檢驗碳纖維加固法對懸臂梁結構的靜力學和模態(tài)特性上的優(yōu)化效果，為實際

3、實施效果提供理論基礎，結果表明此種優(yōu)化方案在懸臂梁結構上能有效的提高其強度和剛度。結合云梯車的工況，運用預應力碳纖維技術進行優(yōu)化，對梯架結構進行靜力學分析和模態(tài)分析，模擬臂架在外載荷施加下的靜力學情況，以及在模態(tài)特性上體現(xiàn)出來的模態(tài)特性表現(xiàn)，優(yōu)化之后，臂架結構在靜力學特性上，整體的強度得到了提升，在模態(tài)特性上，系統(tǒng)表現(xiàn)出的剛度和得到了加強。并對碳纖維加固鋼梁的方案做實際模態(tài)試驗，通過模態(tài)試驗的方法，進一步比對，以期得出梯架結構設計方案的