基于ANSYS的混凝土泵車臂架系統(tǒng)流固耦合模態(tài)研究.pdf

1、混凝土泵車臂架振動問題是當前研究工程實際應用的熱點問題。臂架系統(tǒng)是混凝土泵車的核心結構之一，臂架系統(tǒng)的振動將直接影響澆注效率和泵送質(zhì)量，且易造成疲勞破壞和臂架折斷，因此臂架系統(tǒng)的動力學研究具有重要現(xiàn)實意義。而混凝土的壓力脈動引起臂架系統(tǒng)的振動也是一個不容忽視的問題。泵車工作時，臂架的振動與混凝土在輸送管內(nèi)的流動耦合，屬于典型的輸流管道流固耦合動力學問題，雖然混凝土在管內(nèi)流速較小，但由于其密度較大且臂架剛度較弱，所以混凝土與臂架之間耦合作

2、用不可忽視。在此，本文基于ANSYS平臺，對臂架系統(tǒng)進行流固耦合模態(tài)研究。研究工作主要包括以下幾個方面:
　　 1.借助于泵車振動動力學模型建立了臂架系統(tǒng)動力學微分方程，并結合ANSYS軟件計算原理，對臂架系統(tǒng)流固耦合動力學分析進行理論機理研究，同時介紹了混凝土泵車臂架模態(tài)分析機理。
　　 2.為便于模型求解計算，對臂架模型進行了合理簡化。選取能較真實模擬實際的有限元單元，建立了五節(jié)混凝土泵車臂架系統(tǒng)水平工況有限元模型。

3、
　　 3.基于ANSYS平臺，通過APDL命令流編寫，對泵車臂架系統(tǒng)進行模態(tài)仿真分析。分別模擬混凝土在管道中的輸送過程，仿真計算混凝土輸送至各節(jié)時臂架系統(tǒng)的模態(tài)情況，并與空管時臂架系統(tǒng)的模態(tài)進行對比，得出流固耦合作用對臂架固有頻率和振型的影響;將空管和全部充滿時臂架系統(tǒng)的固有頻率進行數(shù)值計算，得出考慮流固耦合作用與不考慮流固耦合的固有頻率之間的關系。
　　 4.建立了臂架系統(tǒng)三種典型工況模型，分別對其進行模態(tài)分析，對比