***主要研究工作如下: (1)根據(jù)高空作業(yè)平臺工作機(jī)構(gòu)的典型工況設(shè)計(jì)了可行的實(shí)驗(yàn)方案,測試出典型工況下變幅缸和上、下平衡缸的位移,獲得了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行分析處理,為建立高空作業(yè)平臺工作機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型、進(jìn)行仿真與分析作了必要的準(zhǔn)備。

(2)應(yīng)用三維建模軟件pro/e和多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件adams創(chuàng)建了高空作業(yè)平臺工作機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型,并對其進(jìn)行了仿真分析。通過對動力學(xué)模型仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的分析、比較,發(fā)現(xiàn)調(diào)平機(jī)構(gòu)中的上平衡缸存在著滯后現(xiàn)象。 (3)應(yīng)用液壓、機(jī)械系統(tǒng)建模仿真及動力學(xué)分析軟件amesim和多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件adams將調(diào)平機(jī)構(gòu)液壓模型和動力學(xué)模型有機(jī)地結(jié)合在一起,建立了高空作業(yè)平臺調(diào)平機(jī)構(gòu)的全系統(tǒng)仿真模型,實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合仿真。, 隨著城市化進(jìn)程的加快,城市電力、建筑、裝飾物等各種養(yǎng)護(hù)作業(yè)已經(jīng)提到工作日程上來,造船業(yè)、城市林業(yè)、建筑業(yè)等各行業(yè)對高空作業(yè)裝備的需求越來越大、要求也越來越高。高空作業(yè)平臺作為一種系列化的工程機(jī)械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于船舶、建筑、市政建設(shè)、消防、港口貨運(yùn)等行業(yè)。本文針對某企業(yè)的gtzz21型高空作業(yè)平臺,應(yīng)用cad建模技術(shù)、有限元分析技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù),對平臺工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一些得到企業(yè)認(rèn)可的結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議。本文研究的主要內(nèi)容如下： (1)依據(jù)虛擬樣機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與技術(shù)路線,建立起高空作業(yè)平臺工作機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析模型； (2)利用有限元分析軟件ansys對伸縮臂進(jìn)行有限元分析；有限元分析方法與優(yōu)化方法相結(jié)合,完成結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)任務(wù)； (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,采集物理樣機(jī)的基本動力學(xué)數(shù)據(jù),以驗(yàn)證高空作業(yè)平臺工作機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型的正確性和合理性； (4)以不同的目標(biāo)函數(shù)建立變幅油缸鉸點(diǎn)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型； (5)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過對動力學(xué)仿真軟件adams輸出的性能指標(biāo)以及有限元分析的結(jié)果進(jìn)行比較,從中找出對于在滿足起升力矩的情況下變幅油缸受力小和伸縮臂的危險(xiǎn)截面受力小的結(jié)構(gòu)參數(shù)***組合,得出終的優(yōu)化結(jié), 高空作業(yè)車是一種用來運(yùn)送工作人員和工作器材到達(dá)***高度進(jìn)行作業(yè)的工程機(jī)械設(shè)備。目前,隨著高空作業(yè)車使用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為了滿足實(shí)際工程的需要,高空作業(yè)車的作業(yè)高度越來越大。在這種情況下,為了保證工作人員高空作業(yè)時的人身,對舉升臂力學(xué)性能的研究和舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的可靠性分析就成為高空作業(yè)車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究內(nèi)容。 本文以與某公司合作開發(fā)的gkz14型高空作業(yè)車的舉升臂為研究對象,在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,利用大型有限元分析軟件ansys,合理地建立起舉升臂的有限元模型,并分別在三種典型工況下對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度分析,獲得了各工況下舉升臂的應(yīng)力分布和變形分布,確定了應(yīng)力危險(xiǎn)部位,分析計(jì)算結(jié)果表明舉升臂滿足結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度要求;針對gkz14型高空作業(yè)車運(yùn)行過程中由于頻繁啟動和制動引起的明顯振動和沖擊現(xiàn)象,提出了基于matlab平臺的高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性分析方法并進(jìn)行了判定,驗(yàn)證了所取參數(shù)的合理性;通過amesim建立了液壓系統(tǒng)物理模型并進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明仿真分析與可靠性分析是一致的。 本文的研究結(jié)果表明,采用ansys軟件對舉升臂進(jìn)行有限元分析,能夠驗(yàn)證其強(qiáng)度及剛度是否滿足要求,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。在滿足要求的前提下,能夠大大縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)成本,具有工程實(shí)用價值,為類似實(shí)際工程問題的研究提供了參考;分別使用matlab和amesim進(jìn)行可靠性分析及控制系統(tǒng)仿真,對gkz14型高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的性能分析和智能控制的應(yīng)用研究具有實(shí)際應(yīng)用價值