摘 要

伸縮吊臂是輪式起重機(jī)中至關(guān)重要的部件，其重量一般占整機(jī)的13%～20%，而大型起重機(jī)這個比例則更大，這就導(dǎo)致起重機(jī)在大幅度下的起重量和大起重量下的起升高度急劇降低。因此，在滿足各項設(shè)計指標(biāo)的前提下，采用優(yōu)化設(shè)計，盡可能降低吊臂自重，尤其對大噸位起重機(jī)具有十分重要的意義。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法，設(shè)計計算的過程復(fù)雜，設(shè)計速度較慢，并且容易出錯。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)軟件技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，將工程結(jié)構(gòu)分析軟件用于產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、分析與制造，已成為近代工業(yè)提升競爭力的主要方法。
本文主要運(yùn)用大型商業(yè)有限元軟件ANSYS來對QY12汽車式起重機(jī)箱形吊臂（四節(jié)臂）進(jìn)行有限元計算，包括吊臂靜應(yīng)力分析、穩(wěn)定性分析并對原結(jié)構(gòu)作了優(yōu)化改進(jìn)，改進(jìn)后吊臂（四節(jié)臂）的重量大為減輕，從而降低制造成本，提高吊臂總體經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。



關(guān)鍵詞： 箱形吊臂；優(yōu)化設(shè)計；有限元法；ANSYS













ABSTRACT

Trunk booms is important parts of automobile crane, which weight is 13~20% of one of the hole crane. It has large influence on exaltation height of crane on the condition of large exaltation range or exaltation weifht. So, under the premise of satisfying all of design specifications, minish the weight of boom by Optimum Design is of great significance .
In the traditional design method, the cause of design is very complex and the speed and design is slow comparatively, and it is easy to make mistakes. Along with the computer technology’s development, computer software technology have also gotten great development. Project structure analysis software is used in production design, analysis and the development of product. It has become the major method to promote the modern industrial’s competition ability.
This paper primarily use the large business Finite Analysis software ANSYS to investigate the finite element calculation of QY12 Automobile Crane Booms (Fourth-Boom) ,Including the boom static analysis and stability analysis. And then, ameliorate the original Structure. Using this method ,it can greatly reduce the weight of the boom and the manufacture cost , consequently enhance the economy target.

目錄
中文摘要……………………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………………………II
1 緒論………………………………………………………………………………1
1.1汽車起重機(jī)簡介……………………………………………………………1
1.2起重機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢………………………………………………1
1.3起重機(jī)吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計方法…………………………………………………3
1.4有限元概述…………………………………………………………………4
1.4.1 有限元基本理論………………………………………………………4
1.4.2 有限元法在起重機(jī)吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用…………………………5
1.5 課題研究意義、研究重點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)途徑……………………………………6
2 起重機(jī)箱形臂(四節(jié)臂)建模和載荷處理………………………………………7
2.1單元選取及建模思想……………………………………………………7
2.2 幾何模型簡化……………………………………………………………7
2.3 幾何模型建立……………………………………………………………7
3 起重機(jī)箱形臂(四節(jié)臂)有限元靜力計算及分析………………………………31
3.1 單元劃分與載荷處理………………………………………………………31
3.2 有限元靜力計算……………………………………………………………37
3.3 靜力計算結(jié)果及分析………………………………………………………37
3.3.1 位移計算成果分析……………………………………………………39
3.3.2 應(yīng)力計算成果分析……………………………………………………39
3.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………43
4 起重機(jī)吊臂（四節(jié)臂）有限元穩(wěn)定性分析……………………………………44
4.1 單元劃分與載荷處理………………………………………………………44
4.2 有限元穩(wěn)定性計算…………………………………………………………44
4.3 穩(wěn)定性計算結(jié)果分析………………………………………………………46
4.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………46
5 起重機(jī)吊臂（四節(jié)臂）結(jié)構(gòu)優(yōu)化…………………………………………………47
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法………………………………………………………………47
5.2 起重機(jī)吊臂（四節(jié)臂）結(jié)構(gòu)優(yōu)化…………………………………………47
5.2.1 靜力分析…………………………………………………………… 47
5.2.2 穩(wěn)定性分析…………………………………………………………52
5.2.3 改變板厚后有限元分析結(jié)果比較…………………………………52
6 結(jié)論……………………………………………………………………………53
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………54