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箱型伸缩臂已在工程机械设备诸如汽车起重机、登高平台车中得到广泛应用,并向着大型、超大型方向发展。随着承载量及作业高度的不断增大,对伸缩臂的强度、稳定性等各方面性能提出了更高的要求。目前,主要通过优化截面形式、使用高性能材料等方法来提高伸缩臂的性能,以满足使用要求。伸缩臂截面形式从四边形、六边形逐渐发展到U型、椭圆形等。伸缩臂的每节臂架之间通过与滑块的接触来实现搭接,滑块起到导向定位、传递载荷等作用。伸缩臂与滑块的接触区受力情况比较复杂,且容易产生应力集中,臂架的危险截面一般也出现在滑块搭接部位。因此,对滑块进行合理的改进,以减小伸缩臂与滑块接触区最大应力、获得理想的接触应力分布显得尤为必要。同时,对于进一步提高伸缩臂的承载能力、局部稳定性等有重要的意义。本文借助于显式动力有限元程序LS-DYNA,针对U型截面伸缩臂,利用显式接触算法对伸缩臂与下滑块进行了接触分析,得到伸缩臂与滑块间的接触应力分布。在此基础上,研究了下滑块调整对伸缩臂接触应力的影响。具体研究工作如下:(1)介绍了伸缩臂结构特点及其截面形式,研究了LS-DYNA显式有限元接触算法及其在伸缩臂接触分析中的应用。(2)根据1200吨全路面汽车起重机分析了U型截面伸缩臂结构特点。在LS-DYNA中建立了伸缩臂与下滑块的显式有限元接触模型。通过定义伸缩臂与下滑块接触类型,并设置合理的接触控制选项和求解控制选项,对伸缩臂与下滑块进行显式接触分析。(3)研究了接触刚度系数、质量缩放技术、上滑块等效方案等因素对伸缩臂与下滑块接触分析结果的影响。对不同因素分别做了大量的计算,通过对比分析所得结果,选取了合理的接触刚度系数、时间步长以及上滑块等效方案。(4)研究了下滑块径向厚度调整、下滑块底部或前端刚度调整对伸缩臂接触应力的影响。计算结果表明当伸缩臂与下滑块接触区底部存在适当缝隙时,可有效减小臂架接触区最大应力;但当缝隙逐渐增大时,会在缝隙两侧产生应力集中现象,反而增大了接触区应力。通过改变下滑块底部或前端刚度,可以有效降低伸缩臂滑块接触区最大应力,改善接触区应力分布。