轻量化汽车起重机安全性检测与评价技术研究

论文摘要

随着能源日趋紧张、环境污染加剧的问题日益突出，节能和环保成为关系人类可持续发展的重大问题，作为有效节能减排手段的轻量化技术已成为汽车起重机产业界中最重要方向之一。轻量化技术的运用离不开安全性能检测和评价，只有通过科学的、合理的、正确的安全性评价，才能推动轻量化技术的良性发展，才能有利于轻量化制造技术在企业内应用实施和推广。1.论文结合国家科技支撑计划《绿色制造关键技术与装备》项目（项目编号：2011BAF11B00)课题十绿色制造相关共性技术（课题号：2011BAF11B10)，对轻量化汽车起重机的安全性能检测、评价技术体系及其关键技术进行了系统性研宄。2.作者针对我国汽车起重机的行业现状，在查阅大量国内外资料、了解汽车起重机轻量化研宄现况的基础上，对汽车起重机的轻量化技术、轻量化对安全性的影响、安全性能检测和评价技术进行了研宄。3.论文对汽车起重机轻量化的主要途径和方法进行了分析，着重介绍了汽车起重机起重臂、转台和底盘轻量化技术。通过对大型起重机典型结构件起重臂和转台的受力分析，建立了有限元模型，并运用有限元应力云图对起重臂和转台进行了轻量化计算和分析，实现了起重臂和转台钢结构的轻量化设计，取得了较好的效果。运用最优化技术与有限元法结合产生的结构优化技术对某企业80t汽车起重机进行了系统轻量化优化，实现了总体重量减小和绝大多数位置点起重能力的增强，起重性能提升达到10%~30%，整体性能最佳。4.论文根据汽车起重机的结构和作业特点，首次对影响轻量化汽车起重机道路行驶和作业安全的危险源进行系统辨识，并确定轻量化汽车起重机主要危险源类型。系统地识别影响使用安全的性能指标，把与安全性能密切相关的内容作为安全评价项目，运用层次分析法建立了轻量化汽车起重机的安全评价指标体系。5.按照汽车起重机安全评价指标体系中指标的不同特性，把汽车起重机安全评价指标划分为三级层次结构。由于汽车起重机既是道路行驶车辆又是起重作业机械，其安全状况的影响因素具有极大的复杂性，精确化能力的降低造成对整车安全状况描述的模糊性，运用模糊手段来处理模糊性问题，将会使评价结果更真实、更合理。论文综合考虑汽车起重机安全状况和各种评价方法的优缺点后，将层次分析法和模糊综合评判法的优点结合起来，建立了多级模糊层次综合评价法的数学模型，并运用模型对某QY50型汽车起重机安全状况进行了综合评价,取得了较好的结果。6.通过对国内7家骨干企业的19个典型样机轻量化方法和轻量化效果的调研，分析不同轻量化方案对汽车起重机安全性能的影响，建立轻量化汽车起重机的安全性能检测平台，进而编制了轻量化汽车起重机安全性能检测规范。该规范首次提出了轻量化汽车起重机静态刚度和燃油消耗量两项指标的检测方法和判定准则。7.论文考虑到轻量化对汽车起重机安全性能的具体影响，在合理确定各个评价指标的评价等级时，引入标准化系数作为轻量化后对各指标评价等级的修正系数；编制了轻量化汽车起重机安全性能评价规范，实现了引入标准化系数的多级模糊层次综合评价法在轻量化汽车起重机安全性能评价中的应用，为汽车起重机轻量化设计保驾护航，对带动汽车起重机行业向高端产品发展具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 汽车起重机技术及质量现状分析
• 1.2.1 汽车起重机技术现状分析
• 1.2.2 汽车起重机质量现状分析
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 轻量化技术研究现状
• 1.3.2 安全性能评价研究现状
• 1.4 课题研究目的及课题来源
• 1.4.1 课题研究目的
• 1.4.2 课题来源
• 1.5 课题研究的主要内容和拟解决的关键技术
• 1.5.1 课题研究的主要内容
• 1.5.2 拟解决的关键技术
• 1.6 课题研究的意义
• 第二章 汽车起重机轻量化技术及应用
• 2.1 前言
• 2.2 汽车起重机的主要轻量化技术研究
• 2.2.1 起重臂轻量化技术
• 2.2.2 转台的轻量化技术
• 2.2.3. 起重机底盘轻量化技术
• 2.3 汽车起重机典型部件轻量化设计
• 2.3.1 起重臂轻量化设计
• 2.3.2 转台轻量化设计
• 2.4 汽车起重机轻量化设计方法的综合应用
• 2.5 小结
• 第三章 轻量化汽车起重机危险源识别与评价指标体系
• 3.1 汽车起重机的结构及作业特点
• 3.1.1 汽车起重机的结构特点
• 3.1.2 汽车起重机作业的特点
• 3.2 轻量化汽车起重机的危险源识别
• 3.2.1 危险源的概念
• 3.2.2 危险源识别应考虑的内容
• 3.2.3 主要危险源类型
• 3.2.4 识别确定的危险源类别
• 3.3 汽车起重机安全评价指标体系的构建
• 3.4 小结
• 第四章 汽车起重机安全性评价方法选择与应用
• 4.1 前言
• 4.2 综合评价方法的类别与基本环节
• 4.3 综合评价方法简介
• 4.3.1 层次分析法（AHP）
• 4.3.2 模糊综合评判法
• 4.4 多级模糊层次综合评价法在汽车起重机安全性评价中的应用
• 4.5 多级模糊层次综合评价法的数学模型的建立
• 4.6 汽车起重机安全评价数学模型的实例验证
• 4.7 小结
• 第五章 轻量化汽车起重机安全性能检测规范
• 5.1 国内汽车起重机轻量化实际状况调查
• 5.2 轻量化对安全性能影响的主要指标分析
• 5.2.1 轻量化对结构刚度的影响及检测
• 5.2.2 轻量化对燃油消耗量的影响及检测
• 5.3 轻量化汽车起重机安全性能检测规范的编制
• 5.4 典型安全性能指标测试分析
• 5.5. 小结
• 第六章 轻量化汽车起重机安全状况综合评价
• 6.1 轻量化汽车起重机安全评价指标体系
• 6.2 轻量化汽车起重机安全性能综合评价方法的研究
• 6.2.1 轻量化汽车起重机安全性综合评价值
• 6.3 轻量化汽车起重机安全性能评价规范的编制
• 6.4 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论104
• 7.2 创新点
• 7.3 展望106
• 附件1 轻量化汽车起重机安全性能检测规范
• 附件2 轻量化汽车起重机安全性能评价规范
• 主要参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间学术论文和学术活动