1、混凝土泵車自誕生以來,發(fā)展迅速,在高層建筑、橋梁、水利設施等領域占據(jù)著舉足輕重的地位。金屬結構的疲勞問題受到越來越多的關注,對疲勞的研究也已經(jīng)在各個領域內展開,混凝土泵車也不例外。作為混凝土泵車的核心部件,臂架的設計如今已經(jīng)能滿足強度、剛度、穩(wěn)定性等方面的要求。但疲勞帶來的安全問題仍是臂架設計面臨的重要課題,本文以混凝土泵車的臂架為研究對象,對其疲勞壽命進行了研究分析。
　　眾所周知,計算機技術已經(jīng)廣泛應用于產品設計中,本課題借助

2、于有限元方法,采用專業(yè)的有限元疲勞分析軟件MSC/Fatigue對混凝土泵車臂架結構進行疲勞壽命預測,提出了一種在設計階段對泵車臂架進行壽命計算、判斷疲勞薄弱位置的方法。目前泵車臂架結構疲勞壽命的計算大多數(shù)基于試驗測試數(shù)據(jù),而本文采用的基于有限元的疲勞壽命計算能提供各節(jié)臂架的壽命分布情況,在設計階段即可改進壽命不合理的部位,節(jié)省設計成本和縮短設計周期。本文的主要研究工作包括如下內容:
　　分析了疲勞相關的基礎理論,總結了幾種常規(guī)的

3、疲勞分析方法,結合混凝土泵車臂架的實際情況,確定其疲勞類型為機械高周疲勞,可采用名義應力法對臂架進行疲勞壽命分析。進而對名義應力疲勞分析所需的S-N曲線以及疲勞累積損傷理論和影響疲勞強度的主要因素進行研究分析。
　　研究了專業(yè)的疲勞分析軟件MSC/Fatigue的疲勞分析方法和分析流程,探討了MSC/Fatigue三種主要的疲勞分析方法的選取準則,最終確定在有限元瞬態(tài)應力響應的基礎上采用S-N全壽命分析法對混凝土泵車臂架進行壽命預

4、測分析。
　　根據(jù)已經(jīng)確定的分析方法,首先采用Pro/E進行三維建模,然后利用Hypermesh劃分網(wǎng)格,在Patran中進一步完成有限元建模;對臂架水平工況進行疲勞受力分析,在有限元模型上加載,最后提交Nastran進行瞬態(tài)應力響應計算,查看分析應力響應。
　　運用疲勞分析軟件MSC/Fatigue,根據(jù)Nastran計算的應力譜,分別對各節(jié)臂架進行疲勞壽命計算,然后查看疲勞壽命的大小及壽命分布情況,為臂架設計和優(yōu)化提供依