40吨机场集装箱/板升降平台车设计研究

摘要

机场集装箱/板升降平台车是机场用来装卸集装箱或者集装板的一种专用车型。近年来随着大型飞机以及全货机的不断增多，越来越多超大、超重的异型货物通过航空来运输。要实现飞机货舱和运输车辆之间货物的转运，需要大吨位的机场集装箱/板升降平台车。在总结国内外的机场集装箱/板升降平台车发展现状的基础上，针对我国机场集装箱/板升降平台车发展比较落后的现状，提出设计一种40吨机场集装箱/板升降平台车，具体研究内容如下:
　　 首先，确定机场集装箱/板升降平台车的总体结构，根据设计要求及相关国家标准设计平台车的主平台、桥平台及车架的结构，确定其主要尺寸、材料，利用建模软件SolidWorks建立三维模型，并进行装配，最终建立机场集装箱/板升降平台车的三维结构模型。
　　 其次，建立机场集装箱/板升降平台车主平台的力学模型、运动学模型并根据虚位移原理、速度瞬心法进行分析计算，获得液压缸推力与主平台结构参数、尺寸参数及液压缸安装位置参数之间的函数关系，主平台上台面运动速度与结构尺寸参数、液压缸运行速度之间的函数关系，使用MATLAB软件编写相应的程序，绘制出其关系曲线，获得液压缸推力以及上台面速度的变化规律，并对液压缸的安装位置进行优化。最后利用ADAMS软件对优化过的结构进行动力学、运动学分析，所得的结果与使用数值分析方法得到的结果进行比较，验证分析的正确性。
　　 再次，建立主平台、桥平台的上台面、剪叉臂有限元模型并进行静力学分析，根据分析结果提取其等效应力云图及位移云图，确定危险截面，并校核上台面、剪叉臂的强度和静刚度。
　　 最后，建立主平台、桥平台的有限元模型并进行动刚度分析，提取主平台、桥平台前5阶固有频率及振型，获得主平台和桥平台的动刚度特性，为结构设计优化提供参考。主平台存在因屈曲而失效的风险，对其进行屈曲分析，以考察其稳定性。主平台剪叉臂在平台车工作过程中为受压杆件，对其进行稳定性校核，结果显示，其满足稳定性要求。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 机场集装箱/板升降平台车国内外发展现状

1．2．1 国外发展现状

1．2．2 国内发展现状

1．3 剪叉式升降机构研究现状

1．4 论文主要内容

2 40吨机场集装箱/板升降平台车结构设计

2．1 升降平台车结构类型及工作原理

2．1．1 双平台式升降平台车

2．1．2 单平台式升降平台车

2．1．3 两种结构的特点及选型

2．2 升降平台车总体方案设计

2．2．1 设计目标

2．2．2 结构总体尺寸设计

2．3 主平台结构设计

2．4 桥平台结构设计

2．5 车架结构设计

2．6 平台车总体结构

2．7 本章小结

3 基于MATLAB和ADAMS的主平台动力学及运动学分析

3．1 主平台动力学分析

3．1．1 主平台的力学模型

3．1．2 液压缸推力的解析分析

3．1．3 液压缸推力的MATLAB仿真

3．1．4 液压缸推力的ADAMS仿真

3．2 主平台运动学分析

3．2．1 主平台上台面速度的解析分析

3．2．2 主平台上台面速度的MATLAB仿真

3．2．3 主平台上台面速度的ADAMS仿真

3．3 本章小结

4 平台车的强度及静刚度分析

4．1 主平台上台面的强度及静刚度分析

4．1．1 主平台上台面的有限元模型

4．1．2 主平台上台面的加载和求解

4．1．3 主平台上台面仿真结果分析

4．2 主平台剪叉臂的强度及静刚度分析

4．2．1 主平台剪叉臂的有限元模型

4．2．2 主平台剪叉臂的加载和求解

4．2．3 主平台剪叉臂仿真结果分析

4．3 桥平台上台面的强度及静刚度分析

4．3．1 桥平台上台面的有限元模型

4．3．2 桥平台上台面的加载和求解

4．3．3 桥平台上台面仿真结果分析

4．4 桥平台剪叉机构的结构分析

4．4．1 桥平台剪叉机构的有限元模型

4．4．2 桥平台剪叉机构的加载和求解

4．4．3 桥平台剪叉机构仿真结果分析

4．5 本章小结

5 平台车的动刚度及稳定性分析

5．1 主平台的动刚度分析

5．1．1 主平台的有限元模型

5．1．2 主平台的单元类型和材料属性

5．1．3 主平台的网格划分

5．1．4 主平台的边界条件

5．1．5 主平台仿真结果分析

5．2 桥平台的动刚度分析

5．2．1 桥平台的有限元仿真

5．2．2 桥平台仿真结果分析

5．3 主平台的稳定性分析

5．3．1 主平台的整体稳定性

5．3．2 主平台的局部稳定性

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果