基于刚柔耦合的泵车臂架动力学特性仿真研究的任务书.docx

基于刚柔耦合的泵车臂架动力学特性仿真研究的任务书
一、研究背景
泵车是一种用于混凝土输送的机械化设备，具有作业效率高、作业范围广等优点，因此在建筑施工中得到广泛应用。泵车臂架作为泵车的核心部件，承担着输送混凝土、定向喷射等重要任务。由于泵车作业现场条件的不同，泵车臂架在工作时会受到外部力的作用，导致泵车臂架产生不同形式的振动，从而影响泵送混凝土的质量和作业安全。因此，研究泵车臂架动力学特性对于提高泵送混凝土作业质量、提高施工效率、减少事故发生具有重要意义。
二、研究目的
本文旨在研究基于刚柔耦合模型的泵车臂架动力学特性，通过建立泵车臂架的运动学和动力学模型，模拟泵车臂架工作过程中的受力情况，分析泵车臂架的振动特性、运动轨迹和稳定性，为优化泵车臂架的设计和改进泵车作业技术提供参考。
三、研究内容
本文的研究内容包括：
1.泵车臂架的运动学模型建立，采用虚拟铰连法建立泵车臂架的运动学方程，分析泵车臂架关节位置和角度对臂架运动轨迹的影响。
2.泵车臂架的动力学模型建立，建立刚柔耦合模型，包括泵车臂架和混凝土管道系统，分析泵车臂架在工作中受到的力和力矩，并解析泵车臂架的振动特性。
3.泵车臂架振动特性的仿真分析，通过数值模拟的方式，模拟泵车臂架在不同工况下的振动特性，分析振动频率、振幅、振动模态等动态特性。
4.泵车臂架稳定性的仿真分析，根据泵车臂架的动力学模型，分析泵车臂架的稳定性，采用数值模拟的方法模拟泵车臂架的稳定性，并提出改善泵车臂架稳定性的措施。
四、研究方法
本文采用建立泵车臂架的运动学和动力学模型、数值模拟的方法，研究泵车臂架的动力学特性。具体方法包括：
1.建立泵车臂架的运动学模型，分析臂架各点之间的关系和运动轨迹。
2.建立泵车臂架的动力学模型，分析泵车臂架在工作中受到的力和力矩，解析泵车臂架的振动特性。
3.采用ANSYS等有限元软件，对泵车臂架的动力学特性进行数值模拟，并通过仿真实验验证泵车臂架的动力学特性。
4.通过对仿真结果的分析，提出优化泵车臂架设计方案和改进泵车作业技术的建议。
五、研究意义
泵车臂架的动力学特性研究对优化泵车臂架的设计和改进泵车作业技术具有重要意义。本文的研究可以为泵车制造商提供设计和制造更为稳定的泵车臂架的依据，同时也为泵车用户提高泵送混凝土作业质量和提高施工效率提供参考。此外，本文的研究方法也可以为其他类似机械设备的动力学特性研究提供参考和借鉴。