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云梯搬家车结构设计及梯架系统优化
| 论文题名： | 云梯搬家车结构设计及梯架系统优化 |
| 关键词： | 云梯搬家车;结构设计;梯架系统;优化技术 |
| 摘要： | 随着国家城镇化步伐的加速，在新楼房建设和旧楼房改造的过程中，云梯搬家车需求量与日俱增。由于国内云梯技术尚不成熟，云梯搬家车的上装云梯主要依靠进口。基于此背景，本课题设计了一款云梯搬家车，对其梯架系统结构进行了静态和动态特征仿真分析，并在分析的基础上进行了优化设计。 在云梯搬家车的设计过程中，首先根据设计指标，确立云梯搬家车整体的设计方案，然后依次完成了汽车底盘系统以及回转机构、梯架系统、液压支腿机构等结构的设计，最终建立了整车的虚拟样机模型。 鉴于云梯搬家车梯架系统的强度和刚度关系到财物安全甚至作业人员的人身安全，本文建立了其梯架系统的有限元模型，对其工况和载荷进行了分析，找出了两个危险工况，随后利用ANSYS Workbench软件，对云梯搬家车梯架系统的两个危险工况进行了静态特征分析，找出了两种工况下的每节梯架的最大应力和梯架系统整体的最大变形，检验了梯架系统的强度和刚度性能。接着又对梯架系统进行动态特征分析，分析了梯架系统约束模态，得到了梯架系统的前八阶模态的固有频率和振型。 根据梯架系统的静力分析结果，本文在参数化建模的基础上，利用Pro/E与ANSYS Workbench协同仿真优化，对第二、三节梯架进行了轻量化设计，选取了第二、三节梯架质量和梯架系统的整体变形作为目标函数，利用响应曲面优化的方法，选取设计点进行实验，基于实验数据得到响应面，然后利用遗传算法得到了最优解，最终确立了最后的优化方案，梯架系统轻量化效果较为明显。 本论文不仅为云梯搬家车的设计制造提供了参考和依据，对类似梯架结构的分析与优化同样具有较大的借鉴意义。 |
| 作者： | 郑金城 |
| 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： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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