肇庆登高车租赁,   登高车组合臂架复合运动的动态特性???     肇庆登高车出租,  登高车出租      登高车组合臂架结构是典型的柔性多体系统，在实际工作中经常会进行起升、变幅、回转等基本运动之间的复合运动，研究其复合运动的动力学行为对组合臂架的结构设计及优化分析具有现实的意义。利用ＡＮＳＹＳ软件建立了登高车臂架系统的有限元模型，分析了登高车起臂过程的动态特性。针对起升动载系数φ２的选取问题，运用ＡＤＡＭＳ研究了登高车重物起升过程的动态特性。利用虚拟样机技术，基于ＡＤＡＭＳ仿真软件对６００ｔ起重船在变幅工况下的动态特性进行了仿真分析。通过虚拟样机技术建立有腰绳和无腰绳方案登高车臂架系统动力学模型，分析了臂架的变形情况，分析结果表明腰绳可有效减小臂架变形和应力。上述的研究在一定的范围内能有效反应出臂架的动态特性，然而，登高车在工作过程中并非总是处于单一运动状态，往往是起升、变幅、回转三种运动的复合运动，或是其中两种运动的复合运动。因此，以典型全路面登高车组合臂架系统为研究对象，运用ＡＰＤＬ语言进行有限元参数化建模，对柔性组合臂架的回转、变幅复合运动的动态特性进行研究，为登高车柔性组合臂架结构的设计计算和安全工作提供必要的技术支持。

     １组合臂架的参数描述,    选取登高车的主臂、超起桅杆、变幅副臂的组合臂架结构为分析对象，研究其在变幅和回转复合运动下的瞬态动力学响应，图１为ＱＡＹ５００登高车组合臂架的结构简图。ＱＡＹ５００登高车组合臂架结构中，伸缩主臂一共有７节，全伸时长度Ｌｓ为８４ｍ，基本臂长度为１６．２ｍ，其余第２～７节臂长度均为１１．３ｍ。变幅副臂最大长度Ｌｄ为７１ｍ，其中标准节长度为７ｍ，头部节和根部节都为１０．５ｍ。超起桅杆长度为１３．７ｍ，副臂撑杆长度为１４．２ｍ。在进行瞬态动力学分析中，设置第２～５节臂伸出的长度为臂节长度的９２％，６～７节臂伸出长度为４６％的臂节长度。回转平台长度为６．０ｍ，配重、基本臂铰点到回转中心的距离分别为４．８ｍ和１．６ｍ。伸缩主臂与水平面的最大仰角α为８３°，变幅副臂与水平面的最小仰角θｍｉｎ和最大仰角θｍａｘ分别为２．５°和６９．６°，超起桅杆夹角为４２°，两副臂撑杆之间的夹角β为４８°，副臂与撑杆的夹角γ为９０°。组合臂架的最大额定起重量为１３．５ｔ，最大工作幅度Ｒ为９８ｍ，其各符号所表示的含义。

    ＡＹ５００组合臂架的分析模型,   ＱＡＹ５００全路面登高车结构件繁多，若是在组合臂架动力学建模时采用实体单元建模，会使得建模过程变得极其复杂，求解的成本也大大增加。因此，在进行组合臂架系统动力学建模时有必要对实际模型进行相应的简化，将组合臂架各构件等效成梁单元，其桁架结构的等效可参考等效惯性矩法。在进行回转平台建模时，由于回转平台刚度远大于组合臂架的刚度，其几何尺寸相对整机而言也较小，故将回转平台等效成刚体。对实体模型进行相关的简化之后，不仅降低了建模的难度，还使得在后处理中提取信息更加方便。在单元的选择方面，将格构式构件进行惯性矩等效后，按实腹式梁单元进行处理，在建模时采用ＢＥＡＭ１８８梁单元。该梁单元考虑了剪切变形的影响，可以用来模拟细长到中等粗短的梁，同时该单元也可以解决非线性以及大角度转动问题。钢丝绳和拉杆在实际工作过程中都是单向受拉状态，在进行动力学分析时可以选择杆单元ＬＩＮＫ１８０来进行模拟。该单元是两节点三自由度的轴向拉伸－压缩单元，不考虑单元的弯曲，但是大变形以及大应变等被考虑在内。组合臂架的连接以及拉索与平台等处的连接采用铰接的方式，本文中选取ＭＰＣ１８４单元来进行模拟铰接。值得注意的是ＭＰＣ１８４单元实际上是一族单元的集合体，它可以模拟Ｘ轴或者Ｚ轴的转动副单元和万向铰单元以及刚性梁、刚性杆等。另外，在对组合臂架复合运动动态特性分析时，变幅副臂最小额定起重量为２．６ｔ，在回转平台有质量为１８０ｔ的配重，这些重物是在三维空间内运动，具有６个自由度且自身的质量不可忽略，因此使用ＭＡＳＳ２１单元模拟吊重和配重。组合臂架系统的分析模型有２３个节点、２８个单元组成，组合臂架中的钢丝绳、拉杆、油缸均采用杆单元模拟，其他部件采用梁单元模拟。此外，模型中钢丝绳的弹性模量为１０８ＧＰａ，钢材的弹性模量为２１０ＧＰａ，钢材密度为７８００ｋｇ／ｍ３。ＡＰＤＬ语言是有限元软件ＡＮＳＹＳ的底层操作，提供了一般高级语言的参数、数组、表达式与函数、分支与循环等功能，这些功能扩展了该软件的分析能力。不仅可以通过它完成对研究对象的有限元分析工作，还可以通过使用各种流程控制命令简化建模过程等工作。ＡＰＤＬ建模是ＡＮＳＹＳ软件建模方法之一，相比较于ＧＵＩ操作，其具有避免重复操作、便于保存和携带、不受ＡＮＳＹＳ软件的版本限制等优点。它的缺点有：命令流的种类繁多且难以记忆，对于复杂且没有规律的模型建立比较困难；ＡＰＤＬ建模时需要有一定的程序语言基础。由于本文简化后的模型大多数都是由梁杆结构组成，涉及的单元种类较少，且整个模型的建立有规律可寻。因此，选用ＡＰＤＬ的方式进行有限元模型的建立。

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        ３仿真结果分析,  登高车在实际工作过程中往往进行变幅、回转、起升等基本运动之间的组合运动，经观察发现，其回转与带载变幅同时进行出现频次较多，大多数情况都是在变幅稳定之后再进行回转运动。在组合臂架算例分析中，０～１０ｓ仅进行带载变幅，变幅速度为０．１５ｍ／ｓ；在１０ｓ之后同时进行变幅与回转两种运动，回转速度是０．２ｒ／ｍｉｎ，变幅速度保持不变。分别采用ＡＮＳＹＳ和ＡＤＡＭＳ对登高车组合臂架复合运动的动态特性进行仿真分析.   （２）刚体解为ＡＤＡＭＳ仿真结果。需要说明的是仿真过程中没有考虑系统的初始变形和阻尼的影响，所以位移曲线的初始值都是从０开始，位移和速度曲线也没有出现减弱的趋势。不论是变幅副臂吊点处水平位移、垂直位移，还是变幅副臂吊点处绕Ｘ轴的角位移、绕Ｚ轴的角位移，它们的弹性解都是在刚体解的附近上下波动，节点１７位移和转角的弹性解都是在刚体解的附近上下波动。同时，由于臂架的扭转刚度小于臂架的弯曲刚度，因此，组合臂架Ｘ轴角位移的波动周期要小于Ｚ轴角位移的波动周期。平移速度与转动速度的弹性解都是在刚性解上下波动的，同时，回转速度曲线存在明显的高频振动现象。本文瞬态动力学分析过程中只施加了起升载荷，所以能够真实地反映出组合臂架同时进行变幅与回转过程中惯性力的变化情况。ＱＡＹ５００组合臂架的自重与吊重之和为２４８ｔ，垂直支反力围绕在２４３０．４ｋＮ附近波动，最大垂直惯性力２６２６．４ｋＮ，比静力分析时的支反力值２４３０．４ｋＮ大１０％左右，描述了带载变幅起动过程中惯性力的变化情况。

       针对ＱＡＹ５００全地面起重组合臂架变幅与回转复合运动的动态特性进行了研究，得出如下结论：①登高车组合臂架复合运动的动态特性仿真分析真实的反映了臂架复合运动的运动状态，这是刚体动力学分析和结构微幅振动分析所不能得到的。②获得组合臂架同时进行变幅和回转运动过程中支反力的变化趋势。水平支反力在正负１９６ｋＮ左右变化，竖直支反力最大值为２６２６．４ｋＮ，比静力分析时的支反力值２４３０．４ｋＮ大１０％左右。③基于ＡＰＤＬ参数化建模可实现不同工况、不同型号组合臂架结构的复合运动动态特性仿真分析，能为登高车组合臂架结构设计计算和优化分析提供必要的技术支持。

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