基于有限元的混凝土泵車轉臺結構研究與應用

摘 要：應用有限元分析方法，采用三維實體模型，詳細分析了混凝土泵車轉臺結構。通過有限元計算結果，得到各因素對應力分布的影響規律，并對轉臺結構進行優化，對轉臺結構設計具有指導意義。

關鍵詞：轉臺 結構 因素 優化

中圖分類號：TU646文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0010-04

混凝土泵車轉臺是由高強度鋼板焊接而成的結構件。作為臂架的基座，轉臺上部用臂架連接套與臂架鉸接，下部用高強度螺栓與回轉支承相連。轉臺工作時主要承受臂架載荷，同時可隨臂架一起在水平面內旋轉。因此轉臺不僅結構復雜，而且工況繁多，如果轉臺結構設計不合理，不僅會出現開裂等故障，還會導致與回轉支承連接的螺栓故障。

通過有限元分析，該文對目前主流生產的單立板結構轉臺進行了系統的研究，找出了影響轉臺結構應力分布的規律，同時對某車型轉臺進行了改進優化以降低重量，滿足企業生產需要。

1 轉臺結構各因素有限元分析

1.1 有限元計算模型

由于混凝土泵車工作時工況繁多，如果分析所有泵車運行工況，不僅不經濟，而且也沒有必要。因此本文只取轉臺工作最惡劣工況，即臂架全部水平展開狀態，考慮臂架振動系數1.3。根據力學知識及分析經驗，整個分析模型中固定轉塔、回轉支承取簡易模型，臂架載荷用遠程質量載荷代替，螺栓用虛擬螺栓連接。轉臺為焊接件，考慮到焊材與母材力學性能相近且焊透，故焊縫均不特別建模，整個分析采用實體高階單元進行。……