东莞路灯车11米，东莞路灯车出租12米，东莞路灯车公司13米， 路灯车上车部分包括转台、基本臂、一伸臂、二伸臂、三伸臂和工作平台；下车部分包括副车架和支腿。对于路灯车来说，上车部分较下车部分更为重要，是各路灯车生产厂商更注重和关心的部分，正因为如此，对于路灯车上车部分的技术已经趋于成熟，且公司为了提高安全系数，保证安全性能，采取偏保守设计，使得臂体强度已经完全满足甚至远远高于使用需求，但对于下车部分的设计并没有完全成熟，其强度是否满足使用需求仍需要进一步检验，对结构设计或许仍需要改进，故本文着重对下车部分进行了接触分析，以得到下车更准确的应力分布趋势及数值大小，从而对路灯车下车部分进行强度校核，为设计提供理论依据。 接触分析是有限元分析中较为复杂的部分，属于非线性有限元分析，对于此类问题的分析，一般需要耗费计算机大量资源，但由于其计算结果更为准确，更接近实际，因此对于某些高精度要求的问题必须采用接触分析，而进行接触分析最为关键的是要正确处理模型，设定准确的接触条件。接触分析之所以比普通有限元分析复杂，原因有两个：一是接触表面的接触状态无法确定，在分析过程中，接触区域会随着载荷、材料特性等外在条件的改变而改变其接触状态，因此在进行接触分析之前无法进行准确的设置；二是接触分析属于非线性分析，分析过程中一般要考虑摩擦作用，使分析结果的收敛难度增大。接触问题根据接触对象的不同可分为刚体与柔体接触、柔体与柔体接触。刚体与柔体的接触，一般将接触面作为刚性面，多应用于材料硬度特性区分较明显的问题中；柔体与柔体的接触，属于一般接触类型，接触面与目标面均视为柔性面，刚度特性相似。ANSYS处理接触的方式有点与点接触、点与面接触和面与面接触。ANSYS为每种接触方式均提供了多种相对应的接触单元，用户可针对不同的实际问题进行和接触方式的选择：点与点接触单元适用范围较小，对适用条件要求较高，所以很少应用于实际问题的接触分析。应用点与点接触单元，需要在确定接触位置的基础上满足接触面节点之间的一一对应关系，且接触面之间相对滑动很小，可以忽略不计。点与面接触单元的应用范围较广，是最普遍的接触处理方式，适用条件要求较低，不需要考虑单元网格对应情况。

     东莞路灯车11米，东莞路灯车出租12米，东莞路灯车公司13米，一般情况下，点与面接触方式要选取接触点作为接触单元，而接触面作为目标单元。面与面接触方式同时适用于刚体与柔体接触和柔体与柔体接触。前者通常选择刚体表面作为“目标面”，常用单元有Targe169和Targe170；选择柔性表面作为“接触面”，通常使用Contat171，Contat172，Contat173和Contat174来模拟。后者根据ANSYS设定的其它规律选择目标面与接触面。“接触对”是ANSYS软件进行接触分析的基本对象，包括目标单元和与之相对应的接触单元，分析过程中，ANSYS软件利用实常数编号进行识别。面与面接触单元较点与面接触单元存在如下优点：同时适用与不同阶次的单元。可以自行协调计算不对称刚度矩阵；可以提供工程需要的计算结果，如法向压力和摩擦应力等；允许使用某些特殊接触处理方式，如：设定容差范围、调整初始间隙、控制接触行为等。下车部分副车架与活动腿、活动腿与伸缩腿之间是通过滑块接触和液压缸来传递力的，对滑块部分和有相对滑动的接触地方（限位块处）进行接触分析。下车材料选用的是Q460钢，滑块材料选用的是尼龙，副车架和支腿都采用实体模型建立，选用Solid186的单元；副车架和活动腿以及活动腿和伸缩腿之间提供伸缩动力的液压缸用Link8单元来模拟；由目标单元和接触单元的定义原则，将与滑块接触的套筒定为目标面，目标单元选用Targe170单元；将滑块定义为接触面，接触单元采用Conta174单元。ANSYS有限元分析软件的输出应力值为Mises等效应力值，该应力值完全按照材料力学中的第四强度理论。有限元分析完成后，下车等效应力云图。分析结果显示：工况三时下车应力最大，最大位置出现在副车架与支腿连接位置加强板处，为 443MPa，但是超出许用应力范围的区域不大，且主要是由于模型简化（忽略了圆弧角和焊道）造成，实际生产中不会出现此问题。限位块与活动腿接触地方超出许用应力位置需进行改进，改进方案见下节。由局部应力分析结果可知，在限位块与活动腿接触地方应力较大，需要进行改进，具体改进方案是将限位块厚度从 20mm改为30mm，加大了接触面积。改进前，去除应力集中后的分析结果。分析结果显示：改进前活动腿水平部分最大应力为220MPa，改进后为 165.8MPa，没有超出许用应力。主要分为两个部分：整机静力分析和下车接触分析。整机静力分析部分，首先根据路灯车的具体工作方式确定了约束和加载方式，制定了八种工况分析方案，然后根据最大静位移公式进行了整机刚度校核，为路灯车整机的位移变形情况提供了依据。下车接触分析部分，着重解决了路灯车下车强度校核的难题，利用接触分析的方法，准确计算出了下车应力分布情况及数值。下车边界条件的施加对下车部分进行分析，约束与整机约束一样，需要对四个支腿进行位移的全约束，由于支腿下端连接的是一个万向支腿，可实现支腿端部的任意转动，而建立有限元模型时省去了支腿部分，所以施加约束时要释放支腿端部的转动自由度。下车加载通过在回转中心处施加集中载荷和力矩来实现，这需要在回转中心处建立一个加载的节点，并把该节点通过刚性杆单元与回转侧面连接起来，以此来实现传递力和力矩的目的。通过上车分析部分提取的力和力矩对下车部分进行加载。路灯车下车强度分析，即主要考虑下车等效应力分布情况及校核最大等效应力是否满足使用要求。路灯车下车主体部分所用材料为Q460合金结构钢，材料的抗拉强度极限σb=720MPa，材料的屈服强度极限σs=460MPa，材料的许用应力计小，并且对不合理部分提出了改进方案，对结构的安全性进行了切实有效的提高。

  
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