【摘 要】
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近年来,随着工程机械的长足发展,特别是随着国内对建筑行业的大力推广,使得混凝土泵车的需求越来越高。混凝土泵车作为一种专用汽车,其主要的作用是通过输送管道,利用压力,将预搅拌的混凝土输送到指定位置。混凝土泵车以其连续性、高效性、灵活性等优点,使得其在建筑行业越来越受到重视,成为该领域内无法替代的存在。这也使得国内有越来越多的厂商开始生产和制造混凝土泵车。混凝土泵车的下车是用来承载整车重量的一个环节,
【基金项目】
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《47m混凝土泵车结构分析与优化》；
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近年来,随着工程机械的长足发展,特别是随着国内对建筑行业的大力推广,使得混凝土泵车的需求越来越高。混凝土泵车作为一种专用汽车,其主要的作用是通过输送管道,利用压力,将预搅拌的混凝土输送到指定位置。混凝土泵车以其连续性、高效性、灵活性等优点,使得其在建筑行业越来越受到重视,成为该领域内无法替代的存在。这也使得国内有越来越多的厂商开始生产和制造混凝土泵车。混凝土泵车的下车是用来承载整车重量的一个环节,所以对其抗倾覆性及各方面的力学性能要求较高,为了保证产品的强度刚度满足要求,很多厂商在泵车下车的设计之中都会留有较高的设计余量,这就造成了产品仍有着很大的优化空间。因此为了提高产品的竞争力,保证产品的经济性,对下车进行轻量化设计是势在必行的。本文的研究过程如下:（1）对混凝土泵车的结构进行了介绍,并对混凝土泵车的国内外发展进行了简述,同时介绍了本文的研究背景、内容及意义。（2）针对厂方提供的Pro/E三维模型进行有限元计算前处理。其中包括了有限元模型创建、质量点施加、有限元模型组装等多项内容。同时还需要对混凝土泵车下车的约束以及加载情况进行说明阐述。（3）选取下车的全伸作业姿态进行全工况计算,分别验证了整车的倾覆性及安全性。通过ANSYS计算得到各部件在危险工况下的应力及位移分布云图,找到各部件的危险工况及危险点。同时根据全工况计算结果得到的支腿支反力和抬腿量来检验下车的倾覆性。（4）为了验证上述全工况有限元计算的准确性,需要对下车进行应变测试试验。对臂架旋转360°进行应变测试。根据有限元计算的结果得知当臂架旋转225°、240°及315°时底架总成结构,前后支腿分别处于应力最大工况。故提取这三个工况下的试验测试值,将这三个工况的测试值与有限元计算中的这三个工况的计算值进行对比。（5）根据有限元计算的结果,进行板厚优化设计。通过与厂方设计人员的沟通确定下车各部件可优化板件。在ANSYS中利用零阶迭代优化,得到底座、前后支腿的迭代优化结果,选取其中的最优解,根据结果对板厚进行修改,实现了减重9.7%的轻量化目标。并对优化后的结果进行检验,说明优化的可行性。综上所述,本文通过一系列的计算和分析,不仅验证了下车系统的强度刚度及倾覆性符合要求,也为本型号的下车提供了优化方案。同时,本文的计算分析方法也为后续下车的计算分析提供了理论方法支持。
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