基于流固耦合理论的混凝土泵车动力响应与疲劳强度研究的开题报告.docx

基于流固耦合理论的混凝土泵车动力响应与疲劳强度研究的开题报告 一、研究背景与意义 混凝土泵车作为大型施工设备，其工作环境极为苛刻，容易出现疲劳损伤等问题。而混凝土泵车的工作原理是通过泵送混凝土实现工程施工，必须保证其稳定性和安全性，才能有效保障施工质量和人员安全。因此，对混凝土泵车的动力响应和疲劳强度的研究具有重要的现实意义和应用价值。 目前，对混凝土泵车的研究主要集中在结构设计和动力控制方面。而针对混凝土泵车的流固耦合问题的研究还比较缺乏。因此，本文将针对混凝土泵车的流固耦合问题进行探讨和研究，旨在为混凝土泵车的结构设计和动力控制提供理论支持和实际指导，同时也为相关行业提供了技术支持和参考。 二、研究内容和方法 1. 研究内容 本文主要研究混凝土泵车在泵送混凝土过程中的动力响应和疲劳强度。具体研究内容包括： （1）建立混凝土泵车的数学模型，分析其动态特性和力学特性； （2）研究混凝土泵车在泵送混凝土过程中的流固耦合问题，探讨混凝土流动对混凝土泵车的影响； （3）根据混凝土泵车的数学模型和流固耦合问题，进行仿真计算和实验研究，分析混凝土泵车的动力响应和疲劳强度； （4）根据仿真计算和实验研究结果，提出混凝土泵车的结构设计和动力控制方法。 2. 研究方法 本文主要采用计算机仿真和实验研究相结合的方法，具体步骤包括： （1）建立混凝土泵车的数学模型，利用MATLAB等软件对其进行动态仿真计算，分析混凝土泵车的动态特性和力学特性； （2）采用CFD软件建立混凝土泵车的模拟流场模型，分析混凝土流动对混凝土泵车的影响，并进行流固耦合仿真计算； （3）进行实验研究，采用振动测试仪、应变测试仪等工具对混凝土泵车的动力响应和疲劳强度进行测量和分析； （4）根据仿真计算和实验研究结果，提出混凝土泵车的结构设计和动力控制方法，并进行优化改进。 三、预期成果 本文预期达到以下成果： （1）建立混凝土泵车的数学模型，分析其动态特性和力学特性； （2）研究混凝土泵车在泵送混凝土过程中的流固耦合问题，探讨混凝土流动对混凝土泵车的影响； （3）根据混凝土泵车的数学模型和流固耦合问题，进行仿真计算和实验研究，分析混凝土泵车的动力响应和疲劳强度； （4）提出混凝土泵车的结构设计和动力控制方法，并进行优化改进。 四、研究计划和时间安排 本文预计按照以下时间安排完成研究任务： 第一年：建立混凝土泵车的数学模型，并进行动态仿真计算。 第二年：研究混凝土泵车在泵送混凝土过程中的流固耦合问题，并进行流固耦合仿真计算。 第三年：进行实验研究，分析混凝土泵车的动力响应和疲劳强度。 第四年：根据仿真计算和实验研究结果，提出混凝土泵车的结构设计和动力控制方法，并进行优化改进。 五、参考文献 [1] 王永震, 杨智伟, 王牌. 混凝土输送过程中管路阻力及控制[J]. 建筑科学与工程学报, 2008(1): 37-42. [2] 张勇, 刘永良, 薛海洋. 混凝土泵车洒水系统研究及提高方法[J]. 现代建筑, 2010(23): 12-14. [3] 王祥, 孙飞. 混凝土泵车射出问题及其解决[J]. 建筑机械化, 2012(5): 53-56. [4] 徐越, 罗娟, 杨帆. 基于有限元和疲劳分析的混凝土泵车泵送缸轴的疲劳寿命预测[J]. 机械设计与制造, 2016(8): 79-81.