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高空作业车是一种重要的高空作业机械设备,按伸展结构可以分为伸缩臂式、折叠臂式、混合式和垂直升降式四种类型。随着城市化进程的加快,和建筑物高度的增加,大型高空作业车的伸展结构多采用混合式臂架。在结构上限制我国高空作业车行业发展的关键技术是大高度、复杂截面混合式臂架技术。复杂截面混合式臂架作为大高度高空作业车得主要部件,其刚度和强度、局部稳定性和整体稳定性是其静力学研究的重点,而臂架的刚度和强度是静力学研究的基础,故本文主要以臂架的刚度和强度为研究目的进行论述。本文以大连理工大学与郑州新大方重工科技有限公司合作开发的DJC101型高空作业车为研究对象,分析不同简化模型的优势,为实际应用提供参考。本文主要从以下几个方面进行论述:(1)分析DJC101型高空作业车混合式臂架的结构特点,说明高空作业车的分析目的,根据臂架结构的特点和不同分析目的,采用解析法和有限元法对臂架结构建立了三种简化模型:解析模型、梁单元模型和板壳单元模型;(2)对高空作业车臂架建立解析模型,通过对臂架的受力分析了臂架在变幅平面和旋转平面承受的载荷,利用放大系数法计算出臂架的刚度,得出了危险截面的强度,以DJC101型高空作业车为具体算例进行分析计算;(3)高空作业车臂架是薄臂细长型的箱型结构,根据这一特点在有限元分析软件ANSYS中利用自定义截面建立了梁单元模型,并运用APDL语言和MATLAB软件实现了臂架的参数化建模,建立可视化界面,以DJC101型高空作业车为具体算例对臂架进行线性和非线性分析。(4)对高空作业车臂架结构进行必要的简化,利用有限元分析软件ANSYS建立板壳单元模型,对滑块搭接位置通过切割方式来建立实体滑块来模拟滑块的作用,以DJC101高空作业车为具体算例对臂架进行线性和非线性分析。(5)根据DJC101高空作业车具体算例分析结果,以板壳单元模型非线性分析结果为基准,比较不同简化模型对臂架刚度强度及关键铰点位置的影响,得出相应的结论。