大型履帶起重機支重輪與履帶板設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、履帶起重機是工程起重機行業(yè)的一個重要門類，是現(xiàn)代工程建設(shè)施工中不可缺少的大型設(shè)備之一。支重輪、履帶板作為整車的主要承載部件，其設(shè)計和制造質(zhì)量直接關(guān)系著起重機的整機安全，目前國內(nèi)履帶起重機支重輪、履帶板的設(shè)計研究尚屬空白，通常采用類比、仿制的設(shè)計方法，該方法主要依賴經(jīng)驗，理論依據(jù)不足。因此對支重輪、履帶板設(shè)計方法的研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化是非常必要和有實際意義的。 本文以大連理工大學(xué)工程機械研究所與山東奧奇重工機械有限公司合作開發(fā)的履帶起重

2、機系列研發(fā)項目為背景，對大型履帶起重機支重輪進行基于有限元法的接觸力學(xué)分析，對履帶板進行截面拓撲優(yōu)化設(shè)計，用于指導(dǎo)實際設(shè)計。 (1) 針對支重輪，在深入了解接觸力學(xué)及有限元軟件ANSYS中接觸行為設(shè)置方法的基礎(chǔ)上，研究接觸應(yīng)力、等效應(yīng)力(von Mises stress)與支重輪結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，提出以有限元等效應(yīng)力作為設(shè)計依據(jù)的支重輪設(shè)計方法。 (2) 針對履帶板，分析拓撲優(yōu)化中材料變密度法及其相關(guān)參數(shù)對拓撲優(yōu)化結(jié)果的影

3、響并在HyperMesh軟件中建立拓撲優(yōu)化模型，進行變截面拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并按等強度變截面設(shè)計理論建立數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)履帶板變截面厚度通用公式，為實際施工提供理論及數(shù)據(jù)支持。 (3)利用Visual Basic編程語言對ANSYS有限元軟件進行二次開發(fā)，研究支重輪參數(shù)化有限元分析方法的實現(xiàn)，使得支重輪的設(shè)計實現(xiàn)從結(jié)構(gòu)受力到接觸有限元分析一體化；研究履帶板變截面厚度參數(shù)化設(shè)計；編制成一套實用、可靠、通用性強、操作簡單的應(yīng)用程序，以實現(xiàn)