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某型汽車起重機采用四節伸縮式箱形吊臂，如圖所示。各節臂之間可以相對滑動，靠它們搭接的上下滑塊來傳遞作用力。基本臂1根部與轉臺通過水平銷軸鉸接，且其中部還與變幅液壓缸/鉸接，可實現吊臂在變幅平面內自由轉動。吊臂伸縮采用一級伸縮液壓缸、雙繩排滑輪機構（兩伸、兩縮）以實現二、三、四節吊臂同步伸縮。吊臂截面形狀為兩塊成型鋼板對焊而成。其上半部為大圓角過渡形，下半部為外凸折板形，中部焊上槽形加強筋。
吊臂的有限元分析計算通常的方法是將吊臂結構視為梁模型進行強度及剛度等方面的分析。但實際上，吊臂是由薄板對焊起來的箱形結構，應該視為板殼模型。解決這樣一個變截面板殼模型受力問題，比較行之有效的方法是有限元法。故我們應用此法，并采用功能強大、技術上非常成熟的商用有限元軟件ANSYS為工具來進行分析。基于吊臂的實際工況較多，研究僅以全伸臂工況為，汽車起重機伸縮吊臂結構有限元的分析過程。
考慮到吊臂的重量，在解算時由ANSYS自動計算。為確保其重心位置的正確性，必須以吊臂的真實工況位置（仰角）進行建模，亦即先要計算仰角的大小，再激活工作平面，將工作平面旋轉角，在工作平面內造型。各節臂的筒體由薄板構成，取中面尺寸造型。基于基本臂的尾部及四節臂的頭部結構異常復雜且剛性很大，故將其簡化成實體，利用ANSYS強大的造型功能，如：拉伸、移動、拷貝、布爾加減運算、粘接等，可方便地建模。
考慮到每節臂之間都有搭接部分，不易選中，且大部分板厚都不一樣，若是每塊板逐個進行網格劃分，效率低下，容易出錯，為此我們先在實體模型上指定屬性，即賦予所有實體需劃分的單元、材料特性、實常數等，然后由程序一次對所有板、塊進行網格劃分，同時也避免了在網格劃分操作中重復設置屬性。若是對某些網格形狀不滿意，則可對這部分重新進行劃分，因為重新劃分時，可刪除已有的網格，但不會刪除所指定的屬性。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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