摘 要

伸縮吊臂是輪式起重機中至關重要的部件，其重量一般占整機的13%～20%，而大型起重機這個比例則更大，這就導致起重機在大幅度下的起重量和大起重量下的起升高度急劇降低。因此，在滿足各項設計指標的前提下，采用優(yōu)化設計，盡可能降低吊臂自重，尤其對大噸位起重機具有十分重要的意義。
傳統(tǒng)的設計方法，設計計算的過程復雜，設計速度較慢，并且容易出錯。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機軟件技術也得到了很大的發(fā)展，將工程結構分析軟件用于產(chǎn)品的開發(fā)、設計、分析與制造，已成為近代工業(yè)提升競爭力的主要方法。
本文主要運用大型商業(yè)有限元軟件ANSYS來對QY12汽車式起重機箱形吊臂（四節(jié)臂）進行有限元計算，包括吊臂靜應力分析、穩(wěn)定性分析并對原結構作了優(yōu)化改進，改進后吊臂（四節(jié)臂）的重量大為減輕，從而降低制造成本，提高吊臂總體經(jīng)濟技術指標。



關鍵詞： 箱形吊臂；優(yōu)化設計；有限元法；ANSYS













ABSTRACT

Trunk booms is important parts of automobile crane, which weight is 13~20% of one of the hole crane. It has large influence on exaltation height of crane on the condition of large exaltation range or exaltation weifht. So, under the premise of satisfying all of design specifications, minish the weight of boom by Optimum Design is of great significance .
In the traditional design method, the cause of design is very complex and the speed and design is slow comparatively, and it is easy to make mistakes. Along with the computer technology’s development, computer software technology have also gotten great development. Project structure analysis software is used in production design, analysis and the development of product. It has become the major method to promote the modern industrial’s competition ability.
This paper primarily use the large business Finite Analysis software ANSYS to investigate the finite element calculation of QY12 Automobile Crane Booms (Fourth-Boom) ,Including the boom static analysis and stability analysis. And then, ameliorate the original Structure. Using this method ,it can greatly reduce the weight of the boom and the manufacture cost , consequently enhance the economy target.

目錄
中文摘要……………………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………………………II
1 緒論………………………………………………………………………………1
1.1汽車起重機簡介……………………………………………………………1
1.2起重機行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢………………………………………………1
1.3起重機吊臂結構設計方法…………………………………………………3
1.4有限元概述…………………………………………………………………4
1.4.1 有限元基本理論………………………………………………………4
1.4.2 有限元法在起重機吊臂結構設計中的應用…………………………5
1.5 課題研究意義、研究重點及實現(xiàn)途徑……………………………………6
2 起重機箱形臂(四節(jié)臂)建模和載荷處理………………………………………7
2.1單元選取及建模思想……………………………………………………7
2.2 幾何模型簡化……………………………………………………………7
2.3 幾何模型建立……………………………………………………………7
3 起重機箱形臂(四節(jié)臂)有限元靜力計算及分析………………………………31
3.1 單元劃分與載荷處理………………………………………………………31
3.2 有限元靜力計算……………………………………………………………37
3.3 靜力計算結果及分析………………………………………………………37
3.3.1 位移計算成果分析……………………………………………………39
3.3.2 應力計算成果分析……………………………………………………39
3.4 本章小結……………………………………………………………………43
4 起重機吊臂（四節(jié)臂）有限元穩(wěn)定性分析……………………………………44
4.1 單元劃分與載荷處理………………………………………………………44
4.2 有限元穩(wěn)定性計算…………………………………………………………44
4.3 穩(wěn)定性計算結果分析………………………………………………………46
4.4 本章小結……………………………………………………………………46
5 起重機吊臂（四節(jié)臂）結構優(yōu)化…………………………………………………47
5.1 結構優(yōu)化方法………………………………………………………………47
5.2 起重機吊臂（四節(jié)臂）結構優(yōu)化…………………………………………47
5.2.1 靜力分析…………………………………………………………… 47
5.2.2 穩(wěn)定性分析…………………………………………………………52
5.2.3 改變板厚后有限元分析結果比較…………………………………52
6 結論……………………………………………………………………………53
參考文獻…………………………………………………………………………54