登高车金属结构如何轻量化??    珠海登高车租赁

       登高车金属结构如何轻量化??    珠海登高车租赁,  珠海登高车公司,  登高车租赁     用ANSYSWorkbench对登高车吊臂进行参数化建模及有限元力学分析，然后将基于神经网络的响应面法和MOGA多目标遗传算法结合对吊壁进行优化。用有限元法对登高车小车架结构仿真计算，并用灵敏度分析方法对设计变量进行选择，用多岛遗传法和直接搜索法组合对小车架结构优化，找到最优解。用有限元法分析四种不同工况，然后通过Hyperwork软件中的OptiStruct进行拓扑优化，在满足结构性能要求的前提下，合理布置材料，完成轻量化目的。利用参数化建模实现了金属结构的数学建模，通过基于正交试验的优化算法得到近似模型，然后通过结构优化程序寻找参数的最优解，并开发了软件模块，提供了方便快捷的操作界面。近阶段登高车轻量化设计中对使用载荷和材料强度的计算中，大多使用许用应力法，应用简单方便，使用单一的安全系数来分析结构的安全度。而在不同载荷情况下存在一些不定性因素，如材料强度，应力，登高车承载载荷等都是概率分布的，不能通过单一的系数反映出来。极限状态法综合分析了承载情况、材料的性能及研究对象的实际工况，采用分项载荷系数来计算结构是否满足设计要求，能够反映不同载荷组合情况对结构安全度的影响。

       通过ANSYSAPDL对小车架端梁进行参数化建模。小车架端梁为箱体结构，主体结构采用shell63单元，局部筋板采用solid45单元。端梁采用材料为Q345钢，泊松比为0.28，弹性模量摘要：国内对登高车的研究多以许用应力法为主，而最新的登高车设计规范提出了极限状态法，以载荷系数、材料强度系数和工作条件系数取代单一的安全系数，使得设计更加准确可靠。对32/5t桥式登高车葫芦式小车架端梁进行轻量化设计，通过ANSYSAPDL建立端梁参数化模型并在不同工况下进行有限元静力学分析；对端梁几何尺寸进行灵敏度分析，分析出对其质量影响较大的几何尺寸作为设计变量；在满足设计要求的同时，对端梁进行优化设计，得到端梁质量最轻的设计方案，将其质量减轻了14.5%，为登高车金属结构轻量化研究提供了科学依据。

    端梁各个构件之间连接为焊接和多个螺栓或铆钉连接，焊接可认为材料是连续分布的，多个螺栓或铆钉在不关心连接部位应力等结果，仅仅关心传递载荷时近似处理为固接关系。端梁的实体模型和参数化有限元模型。

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    现行的登高车设计规范提出了极限状态设计法在承载能力验算中用以确定载荷与载荷组合的原则。先计算每个载荷fi，必要时乘以规定的动力系数准，然后用规定的分项载荷系数γpi增大。根据登高车设计规范提供的表或附录所确定的载荷组合将它们进行组合，得出组合载荷Fj，确定设计载荷效应Sk。通过结构上的载荷效应计算出应力σ1l，与由采用当前的载荷系数计算出来的局部效应引起的其他应力σ2l相组合，便得到合成设计应力σi。将此设计应力与规定的应力极限值limσ相比较，limσ由屈服强度R除以抗力系数γm得到。极限状态设计法的计算流程。

      不同工况下载荷计算:   （1）起升工况：此工况下主要载荷为端梁、连接梁和起升机构自重PG，起升物品重量PQ。PG=γpA1准1mGgγ′m（1）式中：γpA1—自重分项载荷系数，根据登高车设计手册规定取1.16；准1—起升冲击系数，取1.05；γ′m—增大系数，取1.16。PQ=γpA2准2mQgγ′m（2）式中：γpA2—加速力分项载荷系数，根据登高车设计手册规定取1.34；准2—起升动载系数，取1.104；γ′m—增大系数，取1.16。此起升工况下端梁所受载荷组合为，PG=20769.33N，PQ=269077.83N。（2）竖直运行工况：此工况下主要载荷为端梁、连接梁和起升机构自重PG，起升物品重量PQ和竖直驱动加速力F。其中PG和PQ计算方法同工况1），起升冲击载荷系数准1取1，起升动载载荷系数准2取1。F=γpA4准5mQαγ′m（3）式中：γpA4—驱动加速力分项载荷系数，根据登高车设计手册规定取1.55；准5—加速动载系数，取1.2；γ′m—增大系数，取1.16；a—竖直运行加速度0.0173m/s2。此工况下载荷组合为：PG=19780.32N，PQ=243729.92N，F=597.2235N。（3）水平运行工况：此工况下主要载荷为端梁、连接梁和起升机构自重PG、起升物品重量PQ和水平驱动加速力PHi。PG+PQ＝γpA3准4（mG+mQ）gγ′m（4）式中：γpA3—冲击力分项载荷系数，据登高车设计手册规定取1.16；准4—水平运行冲击系数，取1.12；γ′m—增大系数，取1.16。PHi＝γpA4准5mQaγ′m（5）式中：γpA4—水平驱动加速力分项载荷系数，根据登高车设计手册规定取1.55；准5—加速动载系数，取1.2；γ′m—增大系数，取1.16；a—水平运行加速度0.1444m/s2。此工况下载荷组合为PG+PQ=258462.85N，PHi=4971.11N。（4）急停工况：此工况下主要载荷为端梁、连接梁和起升机构自重PG、起升物品重量PQ和急停驱动加速力F。其中PG和PQ计算方法同工况1，起升冲击载荷准1取1.1，起升动载载荷准2取1。F计算方法同工况2，竖直运行加速度a取0.0539m/s2。此工况下载荷组合为PG=21758.35N，PQ=243729.92N，F=1860.714N。

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