在计算过程中也发现了一个新的问题:在弧形腿下盖板与底座的接触位置处,存在很大的接触间隙,此处保留间隙的初目的是方便弧形腿与底座之间的伸缩运动,但间隙过大会引起额外的冲击载荷,综合各种因素,在此处也做出了相应的改进设计。综合了之前改进的所有优点,在安全性、可行性、观赏性上较之之前的方案都用明显的提升。图5.3弧形支腿改进终方案改进点说明:
(1)原结构的弧形腿内侧板设计过于保守,对此对内侧板做了减后的设计,两第5章支腿局部结构改进57块母材板分解由15mm和8mm减厚为12mm和6mm。
(2)图5.3中的1、2处是计算和模拟的高应力区,此处位置也是模拟计算中的屈曲位置,对1处贴4mm厚的贴板、2处贴6mm厚的贴板。
(3)图5.3中3处处在弧形腿下盖板与底座的接触位置,此处贴板的目的在于减小接触间隙。
本文主要得到了以下结论:(1)本文通过对弧形腿高空作业车进行全工况的整车计算,得出支腿的反力作为单支腿计算的载荷依据,这种载荷的提取方式极具实用性和说服力。在此载荷基础上对前后支腿做有限元分析,对着地油缸的套筒接触位置做了进一步的有限元计算,通过计算得到了支腿的整体应力云图,确定了支腿的屈曲破坏区域,为之后的屈曲破坏试验提供了有效的数据支持。
(2)通过对比分析得到弧形腿高空作业车在侧翻稳定性方面的安全性和其优势。
(3)通过屈曲破坏试验和有限元模拟计算的对比得到以下结论:1)支腿结构的破坏载荷、位置、形状与有限元计算很吻合,说明有限元计算方法正确;2)通过结构应力较稳定区域各应变值对比,应变值都在10%以内,计算值与实验值结果吻合度较好,说明有限元计算精度较高;3)通过结构应力不稳定区域(高应力区域)各应变值对比,应变值普遍小于20%,这些位置应力梯度较大,应变值误差参考价值不大,更重要是通过各应变曲线变化趋势来判断结构受力及变形情况。通过对后支腿结构屈曲破坏实验数据进行对比分析,验证了结构屈曲计算方法的准确性,并应用此屈曲计算方法,对前支腿结构进行屈曲分析,结合相应结构应变测试结果,找出结构薄弱环节,给出结构相应的改进方案,使结构达到安全的要求,为产品方案和产品快速设计、改进提供数值依据。(4)在实验和有限元计算的基础上对前后支腿做了局部的改进,通过减薄小应力板66厚,加强大应力局部板厚,实现结构减重、性能提高目的;改进后结构消除屈曲破坏,结构刚度、强度都有所提升;由于结构受弯扭组合,对焊缝质量要求很高,务必加强焊缝质量,高应力区域就是焊缝开裂的区域。
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