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    其次,详细介绍了该车各部分的结构形式及其工作原理,对部分主要金属结构件进行了理论分析,包括工作臂的强度和刚度分析、同步伸缩机构的受力分析以及各支腿支反力的计算。然后,利用ansys软件的apdl语言建立整机的参数化三维有限元模型,对后方作业时的两种危险工况进行静力分析,获得了所有零部件的应力分布及变形等详细结果,从结果中提取工作臂强度和刚度分析结果、同步伸缩机构的受力结果以及各支腿支反力结果,与理论解析计算结果对比,验证了有限元模拟的准确性。后,对整机模型进行模态分析,确定了结构的固有频率,对上车模型进行屈曲分析,得到了结构的***屈曲载荷,验证了结构满足稳定性要求。本文的分析结果已用于实际生产,指导了该产品的设计,缩短了其设计周期,降低了其开发成本,同时为同类型产品的开发设计提供了参考。,     高空作业平台是一种高空作业工程机械设备，广泛应用于建筑、市政、工厂、园林等场所，主要从事消防、抢险救灾、施工安装维护等工作。随着城市化进程的发展，高空作业平台使用领域和数量不断增大，作业难度不断增加，作业环境俞发复杂，在这种情况下为了适应社会发展，满足经济发展的需求，迫切需要设计一种更加、合理的高空作业平台。 本文以某公司开发的gtbz26自行走高空作业平台为研究对象，使用协同设计的方法，运用pro/e进行三维设计，为操作人员的安全，对稳定性进行了计算，考虑了轮胎支反力。并通过多体运动学软件adams和计算语言matlab对上车主要受力铰点实行联合仿真，将得到的结果与传统手工计算得到的结果进行对比分析，以铰点受力的合理性。同时运用有限元软件workbench对样机主要受力部件臂架、转台和车架进行了应力和应变分析，另外对高空作业平台的调平油缸、伸缩臂捆绑油缸和变幅油缸进行了稳定性校核，对主要铰点销轴进行了选型和校核。为了使产品具有更多的市场竞争优势，满足合理成本的同时又达到预定的设计目标。对发动机、液压系统和回转机构进行了选型计算。样机试制出来后进行了一系列的试验，达到了设计目标要求。同时约请第三方检验机构对样机进行了委托检验，检验结果合格。 本文的研究为gtbz系列自行走高空作业平台的设计提供了理论依据，为类似实际工程问题研究提供了参考。,     移动伸缩式皮带输送机是一种新型敞开式的物料输送设备,该设备将悬臂式皮带输送机和轮胎式起重机底盘巧妙地结合在一起,可以输送煤、粮食、石块、砂砾、泥土等散装物料,还可输送大骨料或者干硬性混凝土等物料。其主要结构由布料系统、上料系统、上车系统、底盘以及电控、液压系统组成,其中布料系统是皮带输送机的核心部件,该系统主要由布料臂架、伸缩机构、布料皮带输送系统、变幅油缸等组成,布料臂架采用桁架式多节伸缩臂结构,其设计质量高低直接影响到整机的工作性能及研发成本。因此,本文针对设计布料臂架的关键技术进行研究。利用连续体拓扑优化原理以及ansys有限元软件,将拓扑优化方法用于确定布料臂架的金属结构设计,形成一套方便可行的确定金属结构形式的办法,为确定布料臂架金属结构形式提供理论支撑。采用ansys软件对布料臂架进行了参数化优化设计,降低了输送机的研发成本。通过对其优化结果进行分析,研究了臂架的结构尺寸对布料臂架强度和刚度的敏感性。对优化后的布料臂架有限元建模技术进行研究,并对其进行计算分析。同时也验证了上述研究方案即布料臂架结构形式及其尺寸的确定方法的有效性。采用ansys软件对布料臂架进行动力学计算,得出其作业时的阶固有频率和振型,从而对物料输送系统加以控制,确保布料系统的正常作业,     工程机械伸缩臂结构紧凑、工作,广泛应用在起重机、高空作业车等工程机械设备中。工作中,伸缩臂为直接承载部件通过变幅和伸缩运动来实现对货物的起吊和搬运。现今伸缩臂多采用由高强度钢板焊接而成的箱型结构,并在伸缩臂臂体内部或者外部安装伸缩油缸来完成伸缩臂的伸缩运动。各节伸缩臂臂体之间主要依靠臂体与滑块的接触作用来传递载荷,因此,各节伸缩臂臂体与滑块接触处的应力分布比较复杂且明显其他区域,接触区域应力水平决定了伸缩臂的承载能力。为了降低臂体接触区域应力,提高臂体承载能力,终实现臂体优化设计,迫切需要对伸缩臂臂体与滑块接触区域应力进行研究。伸缩臂接触区域应力计算常用方法为解析法和有限元法。本文针对简单的六边形截面形状伸缩臂,基于叠加原理提出了整体弯曲应力叠加局部弯曲应力的伸缩臂接触区应力解析计算数学模型。该模型计算在额定载荷作用下臂体整体弯曲应力,然后将接触区的臂体分离出来,建立局部分析模型求解局部弯曲应力,后将这两项应力叠在局部应力分析模型中,提出了臂体间接触载荷沿滑块边部狭窄区域分布的假设,该假设较传统的臂体间接触载荷沿滑块整个表面均匀分布的假设更符合实际情况。针对较复杂的八边形截面形状伸缩臂,建立了参数化有限元模型。采用面面接触单元来模拟伸缩臂臂体与滑块之间的接触关系,选择危险工况对伸缩臂进行了有限元静力结构分析,通过与实验样机的应力测试结果进行比较,验证了有限元分析结果的准确性。为提高伸缩臂整体模型计算效率,同时臂体接触区域应力计算精度,本文开发了平衡力系边界条件子模型方法:将从整机粗网格模型分析结果提取的平衡力系边界条件施加到准确构建的子模型来准确求解局部结构应力。当由于整体模型简化,使得局部几何模型的刚度与真实结构刚度有显著差异时,该方法解决了应用传统子模型方法将从整机模拟结果得到的位移插值边界条件直接施加到重新构建的准确子模型的边界来求解导致子模型边界应力与整机模型中的应力相差甚远的问题。该方法也为大型机械的局部结构分析提供了一种有效的分析方法。应用新开发的子模型方法,分析了滑块几何参数对八边形截面伸缩臂臂体间接触区域应力影响规律,为滑块尺寸优化设计提供了理论依据,使其能够充分降低接触区域应力。后对某八边形截面伸缩臂结构进行了优化设计,以伸缩臂截面几何形状参数以及相邻臂体搭接长度参数为设计变量,以伸缩臂结构的***等效应力为强度约束条件,变幅平面***静位移和回转平面***静位移为刚度约束条件,以薄壁件的局部屈曲为结构失稳约束条件,实现了臂体轻量化设计。新子模型法的运用使结构优化效率显著提高,优化后臂体结构满足强度、刚度设计要求,与传统设计相比减重量达17.8%,优化后伸缩臂结构已经应用于新产品。加得到接触区的总应力。,     随着城市化进程的加快,城市电力、建筑、装饰物等各种养护作业已经提到工作日程上来,造船业、城市林业、建筑业等各行业对高空作业装备的需求越来越大、要求也越来越高。高空作业平台作为一种系列化的工程机械设备,广泛应用于船舶、建筑、市政建设、消防、港口货运等行业。本文针对某企业的gtzz21型高空作业平台,应用cad建模技术、有限元分析技术和虚拟样机技术,对平台工作机构进行参数化建模与优化设计,提出了一些得到企业认可的结构改进建议。本文研究的主要内容如下： (1)依据虚拟样机的现代设计理念与技术路线,建立起高空作业平台工作机构的动力学分析模型； (2)利用有限元分析软件ansys对伸缩臂进行有限元分析；有限元分析方法与优化方法相结合,完成结构参数优化设计任务； (3)设计实验方案,采集物理样机的基本动力学数据,以验证高空作业平台工作机构的动力学模型的正确性和合理性； (4)以不同的目标函数建立变幅油缸铰点的优化数学模型； (5)改变结构参数进行工作机构的优化设计,通过对动力学仿真软件adams输出的性能指标以及有限元分析的结果进行比较,从中找出对于在满足起升力矩的情况下变幅油缸受力小和伸缩臂的危险截面受力小的结构参数***组合,得出终的优化结