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文檔簡介

伸縮臂式擦窗機臂架有限元分析與優(yōu)化研究高層建筑伴同金融與都市化進程的加快,其數(shù)量也在逐年大量提高。作為樓體需要配備的清洗、維護專用的操作設(shè)備,擦窗機的利用也在逐步普及。當(dāng)今樓體風(fēng)格使大都市的面容更加充滿活力,維持其整齊亮麗的容貌給建設(shè)單位的設(shè)施配備帶來了更高的要求。臂架是其主要承載部件,其結(jié)構(gòu)是否合理,直接影響了伸縮臂式擦窗機整機的質(zhì)量、成本與承載能力,而且關(guān)系到施工人員的生命安全。因此,本文以應(yīng)用最為廣泛的屋面軌道伸縮臂式擦窗機的臂架結(jié)構(gòu)為研究對象,對其進行有限元分析與優(yōu)化研究,為該類別擦窗機的研發(fā)與制造奠定基礎(chǔ),同時也對其他類別擦窗機的設(shè)計提供一定的指導(dǎo)意義。本文首先采用ANSYS平臺下APDL參數(shù)化建模方式建立臂架有限元分析模型,在典型工況下對臂架有限元模型進行靜力分析得到應(yīng)力與位移情況,同時進行屈曲分析獲得穩(wěn)定性判斷;對臂架進行力學(xué)簡化后完成了其強度、剛度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性的理論計算,并將理論計算結(jié)果與ANSYS分析結(jié)果對比驗證有限元模型的有效性,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供前提;對臂架有限元模型進行模態(tài)分析獲得結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)特性,提取關(guān)鍵的模態(tài)參數(shù),再通過諧響應(yīng)分析來獲得位移響應(yīng)峰值處的頻率,從而確定優(yōu)化對象,進一步為擦窗機臂架結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化提供了依據(jù);對各節(jié)臂架及立柱結(jié)構(gòu)的參數(shù)進行靈敏度分析,篩選出高靈敏度的參數(shù);將高靈敏度的參數(shù)和臂架及立柱箱型截面的厚度作為后續(xù)對比優(yōu)化研究的參數(shù)變量。通過調(diào)整參數(shù)變量建立對應(yīng)的有限元模型,對其進行模態(tài)分析,對比分析結(jié)果獲得優(yōu)化參數(shù),并對該參數(shù)方案進行強度、剛度、穩(wěn)定性的驗算,證明其切實可行。本文對伸縮臂式擦窗機的臂架進行有限元分析與優(yōu)化研究,得到其結(jié)構(gòu)力學(xué)特性與優(yōu)化的結(jié)

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