汽车起重机伸缩臂滑块对局部应力的影响分析

伸缩臂是汽车起重机的重要部件,可通过变幅、伸缩和回转运动实现搬运货物的功能,故其结构决定起重机的起重性能。各节伸缩臂间传递载荷主要通过臂节和滑块的接触作用,伸缩臂与滑块接触区域的受力情况复杂,且接触区域的应力会显著高于其他部位,故该区域对臂架整体的承载能力有较大的影响。文中研究了有限元接触理论,借助有限元软件Ansys建立臂节与滑块有限元模型,以面面接触的方式模拟臂节与滑块的接触关系,并选择多个典型工况对伸缩臂进行分析,研究伸缩臂滑块参数对接触区域的应力影响。通过数值算例分析,当滑块长度在100~280 mm内增加时,伸缩臂应力、滑块应力、接触应力逐渐减小;当滑块长度再增加,对伸缩臂应力和接触应力影响很小,而滑块应力出现了小幅度增大。在对弹性模量局部应力的影响分析中,随着滑块弹性模量的增大,伸缩臂的局部应力也逐渐增大。

汽车起重机车架多目标尺寸优化设计

车架作为汽车起重机的重要承载部件,其承载能力对汽车起重机的整车性能有很大影响。本文以55 t汽车起重机车架为研究对象,在SolidWorks中建立参数化模型并导入Workbench中对车架进行有限元分析,计算其极限工况下的应力、变形以及模态。通过参数敏感性分析得到各参数对优化目标的敏感度并确定合理的设计变量。构建以筋板厚度和位置为设计变量的响应面模型,以车架的许用应力为约束条件,基于多目标遗传算法对其进行多目标优化。得到优化结果后对其进行分析确定其合理性。结果表明,优化后的车架满足强度与刚度要求,质量减小了6.3%,第一阶固有频率提高了4.9%。

履带起重机拉管结构流固耦合数值分析

拉管结构是履带起重机的关键连接部件,随着其吨位、作业高度的不断增加,拉管长度也不断增加,体现出细长、轻柔的特点,使风载荷成为拉管结构设计中必须考虑的关键因素。文中以履带起重机拉管结构为主要研究对象,应用Ansys Workbench中的Transient Structural和Fluent模块对拉管结构进行双向流固耦合数值模拟。根据数值计算结果,分析拉管结构周围流场分布和风载荷响应,为履带起重机拉管系统的工程设计与计算提供参考。