混凝土泵車臂架動力學(xué)仿真與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本課題來源于揚州某大型企業(yè)五節(jié)臂混凝土泵車臂架的優(yōu)化設(shè)計開發(fā)項目。該企業(yè)在混凝土泵車開發(fā)設(shè)計領(lǐng)域尚處于初級階段，對混凝土泵車臂架的開發(fā)設(shè)計主要以CAD設(shè)計為主，CAE分析為輔的方式，在臂架動力學(xué)分析、優(yōu)化方法方面缺乏有效地理論研究。在臂架工作過程中，針對臂架間鉸點受力變化規(guī)律很難通過傳統(tǒng)的方法進行準確地測量以及油缸在最大受力時臂架的工況很難確定，變幅機構(gòu)中鉸點位置的優(yōu)化還不夠成熟，提出了一種尋找油缸最大受力時臂架的工況以及優(yōu)化臂架變幅機

2、構(gòu)中鉸點位置的方法。
　　 本文對油缸在最大受力時的臂架系統(tǒng)進行了運動學(xué)、動力學(xué)分析，得出了臂架夾角與油缸行程的函數(shù)關(guān)系式以及油缸受力與各鉸點距離的函數(shù)關(guān)系式。針對混凝土泵車臂架的優(yōu)化設(shè)計需要，建立了臂架系統(tǒng)多體動力學(xué)參數(shù)化仿真模型，利用動力學(xué)仿真軟件ADAMS，對該模型模擬臂架在某種危險工況下的運動，得出了臂架系統(tǒng)中各組成構(gòu)件間的鉸點作用力變化規(guī)律，并得出了各鉸點的最大受力值，從而為臂架系統(tǒng)中各組成構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)

3、。對臂架系統(tǒng)模型中的5個油缸的最大受力工況分別采用了不同與以往的研究方法。把5個油缸分成3組，分別采用不同的方法對這3組油缸進行分析，得出了5個油缸的最大受力多工況曲線。分別把5個油缸的最大受力作為目標(biāo)函數(shù)，把油缸受力較大的鉸點坐標(biāo)作為設(shè)計變量，以鉸點坐標(biāo)的取值范圍為邊界約束條件進行優(yōu)化，從而得出了優(yōu)化后的各個變幅機構(gòu)中鉸點的位置。
　　 本文通過對臂架系統(tǒng)進行動力學(xué)分析，得出了臂架間鉸點以及油缸受力的變化規(guī)律，并且也得出了各鉸