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便携式中小型钢混桥梁检测平台设计
| 论文题名： | 便携式中小型钢混桥梁检测平台设计 |
| 关键词： | 中小型钢混桥梁;力学性能;模块化设计;有限元分析 |
| 摘要： | 桥梁检测平台是一种用于搭载桥梁安全检测与维护仪器的特种设备。由于现有的检测平台难以满足中小型钢混桥梁检测的便携、快速和经济性等需求，为此本文设计了一种轻量化的、可快速装拆的大跨度悬臂式桥梁检测平台。 首先，通过对桥梁检测工艺流程的分析，结合相关国家标准及中小型桥梁检测需求，确定了检测平台的设计需求和主要技术指标。围绕便携、轻量的设计目的，采用模块化设计方法，提出了检测平台总体结构设计方案。 接着，对平台总体结构进行了详细的结构设计。在支撑部件模块中，分别设计与计算了移动基座结构及其配重大小，并重点对折叠桁架式支撑臂进行了结构轻量化设计及有限元力学分析校核。在竖向伸缩臂部件模块中，采用轻量化设计方法，设计了桁架式竖向主臂、箱型截面副臂和铰链式翻转伸缩机构，并对竖向主副臂升降和横向臂双向伸缩两个驱动进行了理论设计。在横向伸缩臂模块中，以大跨度悬臂式横向臂的轻量化设计为目标，经过理论与有限元仿真校核，优选设计了一种标准节式的工字梁型横向臂结构，并对横向臂上的检测仪器安装平台结构及驱动进行了设计与计算。 随后，为校核所设计的检测平台总体结构的力学性能，对检测平台进行了有限元力学建模，并进行了静力学和动力学分析。在极限工况下，检测平台最大位移量为144mm，第一阶模态频率为0.7659Hz，强度、刚度等力学性能良好，能够满足日常的检测需求。 最后，对完成加工制作的样机进行了装调和相关参数的测试实验。装调结果显示所设计的检测平台运行平稳、无干涉，能实现预定的动作功能。参数测试实验中，检测平台总重量为93.1kg，可拆模块最重为34.6kg，横向臂最大挠度位移为142.36mm，与力学分析结果基本一致，满足设计要求。 本文设计的中小型钢混桥梁检测平台具有结构轻巧便携、操作快捷简练、检测安全准确的特点，工况最大位移量符合检测仪器容许范围，较好地满足了中小型钢混桥梁的检测工程需求。 |
| 作者： | 陈一举 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张巨勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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