45m混凝土泵车结构强度研究

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发布时间：2022-06-25

资料介绍

1.中铁二十局集团有限公司,陕西西安 710061
2.长安大学建路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西西安 710064
1. 20th Bureau Group Co. Ltd. of China Railway, Xran 710061, Shaanxi, China
2.Key Laboratory for Road Construction Technology & Equipment of Ministry of Education,Chang'an University.
xi'an 710064, Shaanxi, China
【摘要】以45 m混凝土泵车为研究对象,利用ANSYS有限元软件,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各个
管架之间的连接,用板壳单元和梁单元模拟泵车其余结构,建立了整车有限元模型。分析泵车在3种典型工况下的结
构强度，发现混凝土泵车臂架在危险工况局部结构强度不能满足设计要求，通过计算分析提出了结构补强方案，改进
后的结构实际使用情况良好。
[ Abstract 】Taking 45 m concrete pump truck as research object, finite element model of the pump truck was
established with ANSYS. The connection between each arm was simulated by using solid elements and contact
elements, while the rest parts were simulated by using shents and beam elements. The structural strength
of the pump truck was analyzed under three typical working conditions. The results show that when the pump
truck is under the most dangerous condition, some part structures can not meet the design requirement. Some
strengthening designs were proposed after calculating and analyzing.Actual use of the improved pump truck was
working in good condition.
【关键调】机械工程；混凝土泵车；非线性分析；结构强度
【Key words 】mechanical engineering:concrete pump truck;nonlinear analysis;structural strength
中国分类号：U445.33
文献标志码:B
文章编号：1000-033X(2012)03-0082-03
0 引言
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混凝土泵车有限元分析模型
混凝土泵车由于机动灵活、施工效率高,被广泛应用
某混凝土泵车为5节臂结构,如图1所示。为了保证计
于桥梁、机场、高层建筑等大型工程施工切。在工作过程
算结果的可靠性,将臂架部分和车体部分连成一体,使用
中，混凝土泵车臂架姿态的复杂多变导致泵车工况复杂，
ANSYS有限元分析软件进行整体分析。由于泵车结构复
且结构设计轻量化以及机动灵活的设计要求使得泵车的
杂.泵车管架、支撑台,回转台和支腿由钢板焊接而成,对
结构十分复杂，因此对混凝土泵车的结构强度研究具有
其采用空间板壳元进行分析。对于输料管、料管与臂架之
重要意义。本文利用ANSYS有限元分析软件对某45m混
间的连接杆以及臂架之间的连接杆，采用空间梁单元模
凝土泵车进行强度研究，在典型工况下进行结构强度分
撩,这样不仅能够保证杆件承受拉压和扭转荷载,而且可
析,找出了危险工况及危险部位,发现结构局部强度不能
以保证杆件承受弯曲荷载。对于销接位置采用接触单元模
满足设计要求,对其进行了结构补强改进,改进后的结构
拟；连接销采用实体单元模拟。有限元分析模型如图2所
实际使用情况良好。本文的研究方法和研究结果可为混
示,共划分板壳元82 176个,梁单元704个,接触对的目标单
凝土泵车的结构设计提供参考。
元19 208个接触对的接触单元7 235个，节点共90 381个。