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混凝土泵车结构力学性能研究

田润利  
【摘要】: 在建筑施工中,混凝土泵车以突出的机动灵活、适宜各种浇注条件等优点,已经成为其不可缺少的车种,并且混凝土泵车经常工作在各种复杂的工况下,因此要求它具有较高的强度、刚度,具有良好的工作适应性和可靠性,并且具有较小的振动特性,这对混凝土泵车的整体性能的优劣起着至关重要的作用。 本文以某5节臂的45米混凝土泵车为研究对象,以ANSYS软件为工具,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各个臂架之间的连接,板壳单元和梁单元用于模拟泵车其余结构,建立了整车有限元计算模型。通过力学分析得出了臂架水平且垂直于支撑点对角线时为泵车危险工况。在典型工况下,采用非线性有限元分析方法对该泵车整体结构进行了强度、刚度及稳定性等静力性能分析,并且根据计算结果进行了现场试验,试验结果表明计算分析与测量值相当吻合,分析结果为泵车整体结构的设计和优化提供了理论依据;通过对泵车结构进行模态分析,得到了此泵车振动的各阶频率及其振型,对设计方案进行动力学评价,为以后在新产品的设计中能够进行结构动态特性的预估及优化设计提供方法;最后考虑输送混凝土时混凝土泵的周期冲击和混凝土对输料管的冲击(混凝土对输料管的摩擦力及本身质量的影响),分析了臂架系统在典型工况时的瞬态动力响应,包括动应力、动位移响应仿真云图和典型节点的动应力时间历程曲线,分析了动载冲击对于结构产生的影响,获得分析此类问题的方法和步骤。


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