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船用客梯车升降机构仿真分析及轻量化设计
| 论文题名： | 船用客梯车升降机构仿真分析及轻量化设计 |
| 关键词： | 轻量化设计;多体动力学;有限元分析;船用客梯车;剪式升降机构 |
| 摘要： | 随着水路运输业的发展，船用客梯车成为各大港口不可缺少的专用车辆。汽车轻量化是现代汽车工业发展的方向，轻量化技术通过减小汽车质量来降低油耗及排放，对节省能源与保护环境有重大意义。本课题以广泰空港设备股份有限公司的GTK95C船用客梯为主要研究对象，对其上的车载式剪式升降机构进行结构优化和轻量化设计，以减小客梯车整车整备质量、降低油耗、改善排放、降低成本。 本课题主要以船用客梯车上的升降机构为研究对象，在三维建模软件Pro/Engineer中建立升降机构的三维模型，并将其导入多体动力学分析软件ADAMS中进行结构动力学分析，进行分析时根据升降机构实际工作情况，分别对升降机构的举升工况和加载工况进行仿真模拟，得到两种不同工况下各约束副处的作用力值。并在ADAMS中建立升降机构的参数化模型，对参数化模型进行多体动力学分析，同样也需要分别对升降机构的举升工况和加载工况进行仿真模拟，得到两种不同工况下各约束副处的作用力值。随后参照升降机构实际模型在两种工况下的各约束副处作用力值，检验升降机构参数化模型在两种工况下的各约束副处作用力值，发现两种模型仿真所得结果非常接近。故而，在后期的结构优化中可以不用实际模型，而采用升降机构的参数化模型进行优化，从而简化优化过程。 利用ADAMS对升降机构参数化模型进行结构优化，根据优化目标可将优化过程分为两步进行：首先，假设液压缸安装距在人为调节下始终能满足要求，对升降机构剪叉臂长度进行优化，使升降机构模型各剪叉臂的受力情况趋于最优。通过优化，升降机构剪叉臂长度由初始设计时的2550mm缩短为2320mm；然后，在第一步优化的基础上，对升降机构液压缸安装位置进行优化，使升降机构模型各剪叉臂的受力情况更为合理。 对完成结构优化的剪式升降机构各剪叉臂进行ANSYS有限元分析，在满足剪叉臂的刚度要求的前提下，对剪叉臂进行尺寸优化，通过缩小剪叉臂管型材的厚度实现升降机构的轻量化目标，四个剪叉臂的总质量明显减小。 |
| 作者： | 汪英 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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