2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、用于舉升檢修人員的伸縮臂是高空作業(yè)車的重要的構(gòu)件。伸縮臂的滑塊處同時受正壓力以及摩擦力作用,該處計算模型的簡化合理與否直接影響其分析計算的準(zhǔn)確性。
  接觸問題屬于邊界非線性問題,當(dāng)用有限元程序進(jìn)行接觸分析時,計算時間較長,收斂與否依賴于模型的復(fù)雜程度以及接觸剛度等因素。在有限元分析中,節(jié)點(diǎn)自由度耦合分析方法為線性分析,不存在收斂問題。為了研究這兩種方法在高空作業(yè)車伸縮臂滑塊區(qū)域分析中的差異以及相互替代的條件,在有限元軟件ANSY

2、S中分別建立了伸縮臂接觸模型和節(jié)點(diǎn)自由度耦合模型。分析結(jié)果表明:在模擬滑塊接觸時,自由度耦合方法得到的結(jié)果接近于接觸模型;但在鉸接支座處由于這兩種模型差異較大,兩者計算結(jié)果相差很大。在此伸縮臂結(jié)構(gòu)分析中,雖然接觸模型中的接觸應(yīng)力隨載荷呈非線性變化,但兩種模型中結(jié)構(gòu)Von Mises等效應(yīng)力隨載荷均為線性變化,這是兩種模型在一定條件下可以相互替代的必要條件。
  疲勞失效是結(jié)構(gòu)的常見失效形式。當(dāng)伸縮臂在變幅、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟動或制動時,會

3、受到瞬態(tài)沖擊載荷作用,造成結(jié)構(gòu)振動,產(chǎn)生應(yīng)力幅和應(yīng)變幅,過大的應(yīng)力幅以及應(yīng)變幅會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞失效。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析時,需要定義Rayleigh阻尼系數(shù),首先通過模態(tài)分析獲得需要的頻率范圍,據(jù)此計算出Rayleigh阻尼系數(shù),并探討了所選取的頻率范圍對結(jié)構(gòu)振動的影響。通過瞬態(tài)動力學(xué)分析,獲得結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的振動響應(yīng),并以此作為載荷譜在疲勞分析軟件FE-SAFE中對結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命計算。疲勞分析結(jié)果表明:不同的計算方法以及平均

4、應(yīng)力修正方法得到的疲勞壽命相差很大,需要考慮公式的應(yīng)用情況進(jìn)行合理的選擇。通過研究阻尼比對結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響,發(fā)現(xiàn)在對數(shù)坐標(biāo)系下疲勞壽命與阻尼比呈線性變化。
  一般結(jié)構(gòu)在加工制造過程中都會有一定的初始缺陷或者裂紋,這時在計算疲勞壽命時名義應(yīng)力法和局部應(yīng)力應(yīng)變法就不再適用。對于結(jié)構(gòu)有初始裂紋情況下的剩余壽命的計算一般應(yīng)用損傷容限法。通過查閱手冊以及相關(guān)資料,獲得應(yīng)力強(qiáng)度因子表達(dá)式以及斷裂韌度值,應(yīng)用帕里斯公式,對受交變載荷的伸縮臂

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