1. 本选题研究的目的及意义
高空作业车作为一种广泛应用于电力、建筑、桥梁等行业的特种车辆,其作业高度和安全性能一直是用户关注的焦点。
而臂架作为高空作业车的重要组成部分,其重量、结构强度以及稳定性直接影响着整车的性能。
近年来,随着环保要求日益严格和对作业效率追求的不断提升,轻量化成为了高空作业车臂架结构设计的重要发展方向。
2. 本选题国内外研究状况综述
高空作业车臂架结构轻量化设计是一个系统工程,涉及材料科学、结构力学、优化设计等多个学科领域。
近年来,国内外学者在该领域开展了大量的研究工作,并取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究主要内容包括以下几个方面:
1.对19米高空作业车臂架进行工作原理分析,确定臂架的基本结构形式和尺寸参数,并根据实际工况确定臂架的载荷条件,为后续的有限元分析和轻量化设计提供基础。
2.基于有限元分析软件,建立19米高空作业车臂架的精细化有限元模型,并对模型进行静力学分析,校核臂架结构的强度和刚度是否满足设计要求。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解高空作业车臂架结构轻量化设计的最新研究成果、先进的设计理念和方法,为本研究提供理论基础和技术参考。
2.臂架结构设计阶段:根据19米高空作业车的作业要求,确定臂架的基本结构形式和尺寸参数,并进行初步的受力分析,为后续的有限元分析提供依据。
3.有限元建模与分析阶段:利用ANSYS、ABAQUS等有限元分析软件,建立19米高空作业车臂架的精细化有限元模型,并对模型进行静力学分析,校核臂架结构的强度和刚度是否满足设计要求。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.将多目标优化算法应用于19米高空作业车臂架结构轻量化设计,综合考虑臂架重量、强度、刚度和稳定性等多个目标函数,寻求最佳的轻量化设计方案。
2.探索新型轻量化材料组合结构在19米高空作业车臂架中的应用,例如高强钢与铝合金复合材料、纤维增强复合材料等,以实现更优的轻量化效果。
3.结合实际工况,建立更加准确可靠的19米高空作业车臂架有限元模型,并对模型进行动态特性分析,以提高轻量化设计的安全性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 张建军,王少华,马履中,等. 基于轻量化的32 m高空作业车臂架结构优化设计[J]. 工程机械,2022,53(03):18-24.
2. 谢飞,朱加雷,陈云,等. 基于拓扑优化的18m高空作业车臂架轻量化设计[J]. 中国工程机械学报,2022,20(04):342-349.
3. 黄勇,张涛,李仕华,等. 基于响应面法的16 m高空作业车工作臂轻量化设计[J]. 机械设计与制造,2021(06):257-262.
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