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《基于 ANSYS Workbench 的梨形截面伸縮吊臂輕量化設計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、設備設計/診斷維修/再制造現(xiàn)代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2015年第3期基于ANSYSWorkbench的梨形截面伸縮倡吊臂輕量化設計李辛,張仲鵬,繆強,謝飛(西南交通大學機械工程研究所,成都610031)摘要:梨形截面伸縮吊臂具有當前最先進的截面形式,探討其輕量化設計方法具有重要意義。在通用有限元軟件AN-SYSWorkbench中建立梨形截面伸縮吊臂的參數(shù)化模型,在StaticStructural模塊完成梨形截面伸縮吊臂強度、剛度分析,利用LinearBuckling模
2、塊對梨形截面伸縮吊臂整體穩(wěn)定性進行探討。在此基礎上,將吊臂強度、剛度及整體穩(wěn)定性作為約束條件,構建以自重最輕為目標的優(yōu)化設計模型。借助GDO模塊響應面技術實現(xiàn)梨形截面伸縮吊臂的優(yōu)化。這種輕量化設計方法對今后大噸位鐵路起重機的設計具有實際的指導與借鑒作用。關鍵詞:梨形截面吊臂;ANSYSWorkbench軟件;整體穩(wěn)定性;優(yōu)化設計中圖分類號:TH13文獻標志碼:A文章編號:1671—3133(2015)03—0121—05Lightweightdesignofpear-shapedcross-sectionarmbase
3、donANSYSWorkbenchLiXin,ZhangZhongpeng,MiaoQiang,XieFei(InstituteofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Theanti-bucklingbehaviorhasledtothedevelopmentofthetelescopicboomfromboxsectiontopear-shapedcross-section,sotheboomli
4、ghtweightdesignworkneedstoconsidernotonlythestrengthbutalsoacertainrequirementsofthestabili-ty.Pear-shapedcross-sectiontelescopicboomhasthemostadvancedformofsection,anditslightweightdesignexplorationhasmuchmoreimportance.Establishestheparametricmodelofthetelesco
5、picboominthegeneralfiniteelementsoftwareANSYSWorkbench.ThestrengthandstiffnessoftheboomarecompletedintheStaticStructuralmoduleandtheoverallstabilityisex-ploredintheLinearBucklingmodule.Thentheoptimizationdesignmoduleisbuiltwiththeconstraintsofstrength,stiffness,
6、over-allstabilityandtheobjectiveoflightestweight.TheoptimizationworkwasachievedbytheresponsesurfacetechnologyintheGDOmodule.Themethodoflightweightdesigngivesapracticalguidanceandreferenceforthefuturedesignoflarge-tonnagerail-waycrane.Keywords:pear-shapedcross-se
7、ctionarm;ANSYSWorkbench;overallstability;optimizationdesign前國內外伸縮吊臂的設計與制造水平。如德國Liebh-0引言herr公司生產的新款LTM1500起重機、徐工生產的[1]伸縮吊臂作為鐵路起重機主要的承載部分,其性QAY240起重機等均采用梨形截面形式。隨著鐵路能的好壞將直接決定起重機的整機性能。隨著起重起重機噸位的不斷提高與完善,梨形截面伸縮吊臂的噸位的增加,伸縮吊臂的重量已經達到了整機重量的輕量化設計亦成為一種必然。20%左右。由此,對伸縮吊臂的輕量化
8、設計已成為鐵1ANSYSWorkbench參數(shù)化模型路起重機設計中不可或缺的一部分?;诟倪MU型的梨形截面伸縮吊臂將U型截面梨形截面伸縮臂筒由上、下蓋板焊接而成,選取的上半部分改為“內收型”,充分發(fā)揮了上蓋板的材料上、下蓋板壁厚和上蓋板內傾角度等作為設計變量,性能,側板穩(wěn)定性進一步提升,該截面形式代表了當最終確定11個設計變量P=