箱型伸縮臂作為高空作業車或汽車起重機等設備的主要構件之一,在工程機械產品中應用繁多,其質量及受力情況影響著整車使用性能。臂架之間依靠與滑塊的接觸作用傳遞載荷,接觸處為臂架危險區域。現今工程中采用節點自由度耦合技術來模擬滑塊與箱型伸縮臂的接觸作用,使得計算結果出現應力集中。本文通過接觸分析方式計算滑塊與臂架間的受力,獲得二者的實際作用狀態,將所得結果用于指導實際工程設計。 首先,分析箱型伸縮臂滑塊接觸處的實際作用狀態,對比各種接觸算法的優缺點,建立符合箱型伸縮臂滑塊接觸處的數學分析模型。 其次,在ansys軟件平臺下,以大臂架高空作業車不規則四邊形截面為研究對象,采用接觸單元,對外節箱型伸縮臂下滑塊和內節箱型伸縮臂上滑塊分別建立接觸對,模擬滑塊與箱型伸縮臂之間的面-面接觸關系：采用映射方式劃分網格,施加相應的邊界條件和載荷步,試算選取合適的接觸參數、設定合理的接觸區域；以此建立箱型伸縮臂搭接部分有限元模型。 而后,研究箱型伸縮臂搭接處的不同簡化方式,采用五種不同的簡化方法來模擬箱型伸縮臂與滑塊的接觸作用,將線性分析計算結果與接觸非線性分析方式進行對比,得出與之較接近的線性簡化方式。 最后,分析兩種典型工況下,上下滑塊的布置位置和上下滑塊的長度尺寸變化時對箱型伸縮臂***應力,臂頭***位移、接觸壓力和穿透容差的影響規律,對滑塊在截面上的布置位置和長度尺寸設計提供一定依據,     th2506型伸縮臂叉裝車是一款緊湊型伸縮臂叉裝車,它將傳統叉車的裝卸功能與伸縮臂式結構相結合,可以快速換裝多種作業屬具,實現叉、鏟、吊等多種作業功能,實現了一機多用,在農業生產的秸稈搬運、堆垛環節發揮了重要作用。 本文以th2506型伸縮臂叉裝車伸縮臂為研究對象,應用工程力學知識分析計算了伸縮臂危險截面應力狀況,并進行了強度校核；采用solidworks數字化設計方法實現伸縮臂結構的參數化建模,結合有限元分析方法和solidworks軟件cosmosworks模塊建立了伸縮臂結構的有限元模型,準確模擬了伸縮臂結構實際工況,分析了各工況下伸縮臂結構應力應變現象；對伸縮臂結構進行了應變電測實驗,對伸縮臂結構多種工況下的受力情況進行分析；并通過理論計算與有限元分析結果的比較和應變電測實驗與有限元分析結果的比較,驗證了伸縮臂結構有限元模型的合理性；在此基礎上使用cosmosworks模塊的優化設計功能對ⅲ級臂矩形截面尺寸進行了優化；最后對伸縮臂進行局部穩定性分析；本課題在**伸縮臂結構安全性、穩定性的基礎之上實現了該型伸縮臂叉裝車伸縮臂的輕量化設計,     工程機械伸縮臂結構緊湊、工作效率高,廣泛應用在起重機、高空作業車等工程機械設備中。工作中,伸縮臂為直接承載部件通過變幅和伸縮運動來實現對貨物的起吊和搬運。現今伸縮臂多采用由高強度鋼板焊接而成的箱型結構,并在伸縮臂臂體內部或者外部安裝伸縮油缸來完成伸縮臂的伸縮運動。各節伸縮臂臂體之間主要依靠臂體與滑塊的接觸作用來傳遞載荷,因此,各節伸縮臂臂體與滑塊接觸處的應力分布比較復雜且明顯**其他區域,接觸區域應力水平決定了伸縮臂的承載能力。為了降低臂體接觸區域應力,提高臂體承載能力,較終實現臂體優化設計,迫切需要對伸縮臂臂體與滑塊接觸區域應力進行研究。伸縮臂接觸區域應力計算常用方法為解析法和有限元法。

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