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《湖南大学》 2011年
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高空作业平台上车的虚拟样机与结构分析

陈华波  
【摘要】:高空作业平台广泛用于船舶、市政建设、消防、港口货运、建筑、物流等作业。高空作业平台是载人高空作业机器,用于运送工作人员和使用器材到指定高度进行作业的特种机器,其设计也较一般机器有更高的要求。因此,有必要对高空作业平台上车的受力及结构可靠性进行分析。本文以某新型25米直臂高空作业平台上车为研究对象,分析了其工况、建立其理论模型和虚拟样机,并进行了运动仿真分析,进而根据仿真结果对上车主要结构进行了强度和屈曲性能分析。论文具体内容有: (1)介绍了选题的背景和意义,阐述了国内外高空作业平台的发展现状和直臂式高空作业平台上车的研究现状。 (2)根据高空作业平台的作业范围,分析了上车的作业工况,建立了变幅机构、调平机构、臂架的运动数学模型,建立了高空作业平台上车的力学模型,并采用MATLAB软件计算出偏载荷时上车的理论受力。 (3)采用变幅油缸和调平油缸长度间的数学关系施加驱动约束,较好地实现了调平机构的调平功能,使得工作平台保持水平状态。建立上车的虚拟样机,分析出了该高空作业平台臂架在各工况下的受力,并与理论计算结果进行了比较分析。结果表明,高空作业平台上车的虚拟样机是可靠的。采用此虚拟样机,并考虑摩擦因素后,仿真出了考虑摩擦力后的各工况臂架受力。 (4)根据运动仿真结果,分析出了臂架和回转平台的恶劣工况;根据国际标准和澳大利亚标准,计算了臂架的风载荷和回转平面的惯性载荷;在ANSYS Workbench环境中,建立了臂架和回转平台的有限元模型,并分析了臂架和回转平台在恶劣工况时的强度、刚度和屈曲性能,而且根据分析结果对回转平台的结构作了改进,以满足澳大利亚标准要求。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH211.6

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