【摘 要】
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混凝土泵车是输送混凝土的专用车辆,因其浇筑均匀、快速高效、施工安全,广泛应用于建筑行业中。泵车工作的核心部件是臂架,通过臂架的伸展将混凝土浇筑到指定位置。为了确保臂架在施工中不发生断裂事故,选取臂架施工时受力最危险的工况进行研究,既能保证其他工况下受力安全,又能校核结构设计合理性,进一步为优化结构提供参考。本文选取臂架展开的两种危险工况进行了研究,分析了臂架的力学特性与结构可靠度,主要工作如下:（
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混凝土泵车是输送混凝土的专用车辆,因其浇筑均匀、快速高效、施工安全,广泛应用于建筑行业中。泵车工作的核心部件是臂架,通过臂架的伸展将混凝土浇筑到指定位置。为了确保臂架在施工中不发生断裂事故,选取臂架施工时受力最危险的工况进行研究,既能保证其他工况下受力安全,又能校核结构设计合理性,进一步为优化结构提供参考。本文选取臂架展开的两种危险工况进行了研究,分析了臂架的力学特性与结构可靠度,主要工作如下:（1）选取臂架水平展开的危险工况,讨论了臂架所受的主要载荷类型,并做了简化等效处理。将使用Solid works绘制的臂架三维模型通过无缝链接技术导入到Workbench中,建立了臂架的有限元模型。进行静力分析得到了臂架的最大位移与最大应力,进行分析后验证了臂架满足刚度和强度要求。（2）在水平展开的危险工况下研究臂架的动态响应。首先进行模态分析,获得了臂架固有频率及模态振型,提出防止施工时臂架振动与活塞泵工作频率相近导致共振的建议。进一步进行谐响应分析,得到了臂架末端位移与频率响应曲线,并分析了三种峰值频率下臂架的位移与应力变化情况。（3）为确保臂架工作稳定性,在竖直工况下进行屈曲分析,得到臂架的屈曲特征系数和屈曲形态,并求出了临界载荷。为防止因臂架自重与输料管中混凝土自重导致侧翻事故,研究了臂架危险工况下的抗倾覆稳定性。通过计算稳定力矩与倾翻力矩的比值,验证了该型号泵车具有一定的抗倾覆性。（4）在Mechanical APDL中建立了第一节臂架的参数化模型,在置信水平95%的条件下,应用PDS模块进行了结构可靠度分析。使用Monte Carlo法求出了臂架位移与应力的可靠度。进行灵敏度分析找出了影响臂架位移与应力的设计参数。选择两组关联参数,使用响应面法分别得到了臂架位移与应力的响应面。
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