杆结构强度的验算，我国目前还没有具体的详细规范。目前，在国内安装使用的高杆灯杆体，常见的有正棱台型套接式和圆台型焊接式两种。前者是在安装的现场分节起吊，逐步套接安装后者呢是在安装现场把多节圆台型的杆体当场焊接成型，然后整杆起吊安装。这仅仅是表面上的区别。从抗风荷载的本质特性和建筑力学来分析，两者抗风荷载的情况和静力学特征有着明显的差异。正棱台灯杆体形风压系数是，而圆台型灯杆体形风压系数才换句话说，同高度横截积相等的两种样式的高杆灯，它们在同样的风速作用下，正棱台灯杆受到的风荷载作用力是圆台型灯杆的倍。在这情况下，为了让这两种造型的灯杆有相同的抗风荷载能力和样的安全系数，那么正棱台型灯杆杆体的钢板壁厚相同高度处的截面积还有地脚紧固螺栓的直径等必须比圆台型杆体来得大，所以高杆灯整体耗材也大。正棱台型灯杆虽然省去了安装现场焊接的麻烦，但是杆体间的多节套接，同时也增加了杆体的实际长度。就比如的高杆灯，做成三节套节式杆体，实际增加的杆体长度为。增加了成本的同时又增加了自重和杆根处的负载。再者，正棱台套节式的灯杆各分套节成型，是预先裁切的钢板料在大功率的折弯机上弯折出条棱线后，再由自动焊接机焊接为正棱台型分节钢筒。钢板在形变时，刚度必受受损。圆台型灯杆的杆体横截面是个圆，圆的刚度比正边形大很多，所以同样截面积的圆台型灯杆会比起正棱台型灯杆的抗风荷载能力大。但也有人曾怀疑圆台型的分节杆体在高杆灯安装的过程中，各个分节之间的对接碰焊在抗风荷载中的强度有问题。实际上，在各分节对接碰焊处的杆体内，内衬小段钢环，使它同时焊连在碰焊缝内侧的杆体上，然后再加上电焊烧结的理化特点，碰焊缝处的刚度和强度会大大增强。高杆灯的外形形态各异，它们的共同之处是灯盘硕大灯杆细长。作用于杆体上的力有冰雪载荷风载荷杆体自重灯盘重量。其中，风载荷对杆体的挠度值和应力所起的作用最大。风载荷是动力载荷，有谢四年里所有的老师，我能完成此次毕业设计是和他们的辛勤培养分不开的，师恩永泽。我永远都不会忘记老师的教诲。在此次毕业设计中，杨云同学和我尽力的合作，在很多方面给了我极其重要的帮助，让我有了信心认真搞好它，在此感谢,扬州大学广陵学院本科生毕业论文毕业论文题目米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析学生姓名专业机械设计制造及其自动化班级指导教师完成日期年月日摘要随着社会的发展与进步，各种大型广场车站公路立交桥港口以及机场等陆续建成，这些区域对大面积照明的需求推动了高杆灯的发展。而随着高杆灯越来越广泛的应用，它的结构强度和成本也逐渐成为了社会关注的焦点。高杆灯的设计制作是多门学科交错渗透的综合体，其深刻的机理自有着它的严密性和科学性。本课题主要运用了大型商用有限元软件，对米高杆路灯灯杆结构在风载雪载以及自身重力的作用下，进行了有限元分析，得出灯杆各部件的应力与变形的大致分布情况，分析路灯灯杆结构的强度是否符合设计的要求。并且在此基础上进行改进设计，通过进步减小杆壁的厚度调整法兰孔及螺栓尺寸减小地基体积等方法成功地降低了高杆灯的重量与成本。关键词高杆灯，有限元分析，软件，应力，分析第章绪论引言近年来，伴随着国内照明技术的不断提高和引进国外的先进照明装置，高杆灯照明越来越受到人们的欢迎和广泛重视。如年月完工的沪宁高速公路，就采用了英国的公司的照明技术比如年月完工的南京禄口国际机场专用高速公路也采用了英国的科艺公司的照明技术。国内外的高杆照明技术正在向实用化功能化的方向发展。灯杆由圆柱等径向多边形的锥体发展，灯盘结构由装饰型向框架功能型发展，升降机构由单筒向多筒发展，光源由钠灯向钠灯发展，电器控制由人工的向时控及光控等自动控制方向发展。除此之外，灯杆表面的防腐处理工艺挂钩结构电器控制等很多方面也向高技术方向发展。再比如高杆灯的杆体也正由等径柱体加芯接式向多面锥体分段套接式方向发展，杆材也由过去的中碳钢向低碳钢方向发展。高杆灯表面防腐工艺呢，也由过去的热喷铝工艺向内外热浸锌工艺方向发展，这就是是高杆照明技术的大进步。灯杆的焊接容积深度要大于，否则会危及使用安全。焊接的工艺适宜采用自动氩气保护电弧焊或者自动埋弧焊焊接工艺。灯杆的臂厚应该根据使用环境条件和自身的结构强度要求取定，臂厚太厚了不经济浪费材料，若太薄了又不能满足强度和安全要求，同时还要考虑到安装运输过程中的变形问题。对于国内钢材特点，以下的高杆灯杆体宜卷压折弯成边形以下，因为不这样灯杆外形将失去外形轮廓美感。灯杆的内外适宜采用热浸锌工艺处理，镀锌层厚度要求大于。上面述说的灯杆结构和防腐工艺克服了传统等径柱体加芯焊接结构的许多缺陷。比如接口处易生锈挂铁锈斑迹，易生锈层层剥离，内臂防腐性能差等等。新型结构防腐效果比较好，安装也相对方便简单。高杆灯般是指米以上的大功率组合式灯架和钢制柱型灯杆构成的新型的照明装置。它是由杆体升降机构灯座内部灯具电气及基础部分组成的。因为高杆灯具有挺拔且高耸的外形和十分出色的照明效果，所以被越来越广泛地用于城市码头公路车站体育场立交桥等很多户外大面积的照明场所。与普通路灯比较，它具有照明灯具功率大灯具数量多灯杆高度高照射范围大的特点。在这陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析些公共地方使用大型的灯具，安全性是很目录摘要第章绪论引言高杆路灯的国内外研究状况高杆灯杆体强度分析以及变形高杆灯杆体的力学计算高杆灯杆体壁厚沿杆体高度的合理布置杆体选用不同材料对杆体参数确定的影响高杆灯系统的受力分析和强度校核本章小结第二章高杆灯的总体设计灯杆设计光源及灯具配置光源的选择灯具的选择灯盘及升降机构基础设计与修建第三章米高杆路灯杆灯有限元分析的建模过程相关软件介绍简介米高杆灯的主要内容和参数软件简介软件模型处理过程米高杆灯的有限元模型解决的问题第四章米高杆路灯灯杆的有限元分析和优化设计单载荷下的有限元分析风载雪载多重载荷下的有限元分析和优化设计有限元分析结论分析结构优化优化建议结论参考文献致谢陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限高灯杆在种不同载荷下作用时，整体的最大应力主要分布在垫片以及各节灯杆的根部位置。风载时整体最大应力为，雪载时应力部件位移部件陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析整体最大应力为，风和雪共同作用时整体最大应力为。从图中可以看出，除了局部存在着应力集中应力值较大外，杆身绝大部分地方的应力值较小，应力值在到之间，有较大的优化空间。材料强度及许用应力是根据不同材料使用场合来规定的。对于钢材料许用应力可取，即极限应力为，安全系数取，则许用应力为。在实际工作过程中，该种尺寸杆身的最大应力值相对于正常使用来说还远小于屈服强度，因此在优化过程中可以考虑通过减少高杆灯部分零部件的厚度来达到节省材料及轻量化的目的。从图中位移场可以看出，不同载荷下位移值都有所不同，风载时整体最大位移为，雪载时整体最大位移为，风和雪共同作用时整体最大位移为。根据结果可以看出，除了雪载，各种载荷中各节杆身及灯具的变形量都较大，其他地方变形量都比较小，变形的地方符合实际情况，结果比较合理想。结构优化根据对高杆灯的结构分析可知，作为主要的承载部件，三节杆身的强度刚度影响着高杆灯的使用寿命。为了在保证结构安全实现结构轻量化的目的，可以加大或者减小些部位的厚度来改变高杆灯的强度和刚度，在此，完成对高杆灯的结构优化。对高杆灯的结构优化应从以下几方面着手将三节灯杆的壁厚分别由调整到。将法兰孔及螺栓尺寸由调整到。将改进后的高杆灯导入分析得到高杆灯各部分的应力位移云图，如下所示。陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析图高杆灯整体应力云图图高杆灯整体位移云图陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析图优化前后法兰应力对比图优化前后地基应力对比图优化前后垫片应力对比陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析图优化前后第节杆身应力对比图优化前后第二节杆身应力对比图优化前后第三节杆身应力对比由应力和位移云图及各项数据可得到如表所示的优化前后对比。陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析表优化前后各项，年第期欧阳锋欧阳容道路照明设计的几个问题电气工程应用，年第期李江复合材灯杆为城市增辉添彩稀有金属快报，年第期魏良武，陆皓，顾剑锋高灯杆热浸镀温度场的有限元分析金属热处理，年第卷第期石听安高杆灯承受最大风荷载时紧固地脚螺栓的拉力计算中国照明电器，年第期石听安高杆灯承受最大风荷载时紧固地脚螺栓的拉力计算灯与照明，第卷第期俞晓红姜永生高杆灯杆体强度与挠度分析水运科学研究，年月第期石听安高杆灯总体设计概论灯与照明，第卷第期蔡君伟高杆照明系统的应用和结构上海铁路局勘设所石听安浅谈高杆灯的总体设计制作武进照明电器研究所诸葛鸿程李德葆三十米高杆灯的风致振动的测量研究工程力学，年月第卷第期张肇富太阳能路灯读卖新闻建华太阳能路灯研制成功新技术新产品开发信息许基朵太阳能路灯照明系统的受力分析与强度效核科协论坛，年第期下姜启鹏高杆照明技术中国照明电器，年第期石听安米高杆灯设计计算书中国照明电器，年第期梁富文高杆灯灯杆设计的力学分析机电工程技术，年第卷第期高杆灯的介绍与施工北京市第五市政工程公司机电分公司工程师窦剑飞高杆照明系统的应用和结构上海铁路局勘设所蔡君伟港口固定式高杆照明灯的改造山东省龙口港务管理局仲杰陈阳米高杆路灯灯杆的力学计算与有限元分析致谢通过这次毕业设计，我学到如何将自己所学知识灵活运用于实践之中，也体会了抓不住矛盾的关键是解决不了问题的，遇事要仔细分析。三个多月的毕业设计已经进入最后阶段。本毕业设计及报告是在龚俊杰老师与席美蕾学姐的悉心指导下完成的。从毕业设计开题后，他们的帮助就直围绕在我身边。从选题查资料，到报告的修改完稿，尤其是建模过程，每个阶段，他们都给予我最耐心的启发和最细心的指导，并以其