混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)分析及疲勞壽命研究
國家近些年對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入越來越大，在建設(shè)過程中,混凝土泵車的優(yōu)勢得以體現(xiàn)，澆筑速度快，機動靈活，環(huán)保性能好,自動化程度高，這些優(yōu)點使其越來越多的被應(yīng)用在建筑施工中，已經(jīng)成為一種不可或缺的施工設(shè)備。臂架系統(tǒng)是混凝土泵車的主要部件，混凝土泵車澆筑時主要依靠臂架系統(tǒng)將混凝土泵送至布料地點。臂架系統(tǒng)的強度和剛度直接影響泵車的使用壽命以及泵車的產(chǎn)品性能。臂架結(jié)構(gòu)的合理性直接影響混凝土泵車整車的工作性能和作業(yè)穩(wěn)定性。因此,對臂架系統(tǒng)的強度和剛度進行分析是十分必要的，掌握臂架的強度剛度的變化規(guī)律，可以對今后的臂架系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化改進起到一定的指導(dǎo)作用，也可以促進提高混凝土泵車的產(chǎn)品性能。以TP38RZ5型混凝土泵車臂架為研究對象，對其進行結(jié)構(gòu)分析及疲勞壽命研究。在HYPERMESH中對混凝土泵車臂架的幾何模型進行處理，得到臂架結(jié)構(gòu)的有限元模型，輸入相關(guān)有限元信息。在各節(jié)臂有限元模型建立完成后，利用ANSYS參數(shù)化語言APDL對模型進行組裝，并對模型施加約束和載荷。在ANSYS中對混凝土泵車臂架進行多工況計算，有限元計算分析類型包括，靜力計算， 非線性靜力計算，模態(tài)計算及疲勞壽命計算。對靜力計算結(jié)果進行分析，著重觀察各節(jié)臂在zui大應(yīng)力工況下的應(yīng)力分布，從而得知臂架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域和設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，并針對危險工況進行幾何非線性靜力計算，為臂架系統(tǒng)的優(yōu)化改進提供一定的參考數(shù)據(jù)。對臂架系統(tǒng)進行模態(tài)分析，能夠得到危險工況時臂架結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，也可以為改進臂架振動，避免共振，提供相應(yīng)理論數(shù)據(jù)。對臂架疲勞壽命的研究，側(cè)重于在改變臂架結(jié)構(gòu)的強度的前提下，疲勞壽命的變化。信瑞重工對臂架結(jié)構(gòu)進行了應(yīng)變測試實驗，利用動態(tài)測試儀和電阻應(yīng)變片對臂架結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力應(yīng)變測試。把測試得到的結(jié)果進行整理，與有限元計算分析結(jié)果進行比較，從而得到有限元分析計算值與實驗測試值之間的相對偏差和絕對偏差， 以此為依據(jù)，校驗有限元計算結(jié)果的準確性。綜上所述，信瑞對混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)進行了建模分析，進行了多工況下的強度和剛度計算，模態(tài)分析，以及強度變化對疲勞壽命的影響的相關(guān)研究。并把有限元結(jié)果和實驗測試結(jié)果進行對比分析，校驗有限元結(jié)果的準確性，所得結(jié)果是否可以為以后的改進設(shè)計提供依據(jù)和參考，從而提高混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)的整體性能。