發(fā)布時(shí)間：2019-03-19 12:46

【摘要】：臂架系統(tǒng)作為全地面起重機(jī)上車部分的主要承載部件,其設(shè)計(jì)制造水平很大程度上決定全地面起重機(jī)的使用性能。臂架結(jié)構(gòu)一般具有較大的柔度,作業(yè)時(shí)在自重與起重量的共同作用下,產(chǎn)生較大的幾何非線性變形,嚴(yán)重影響了臂架結(jié)構(gòu)的工作性能。為此本文結(jié)合傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的快速性和有限元設(shè)計(jì)方法的精確性的優(yōu)點(diǎn),提出了一種全地面起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化建模的方法,為全地面起重機(jī)臂架系統(tǒng)快速設(shè)計(jì)提供一種可靠的建模方法。本文提出的全地面起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化建模方法是通過對(duì)桁架臂架結(jié)構(gòu)的截面面積和慣性矩進(jìn)行等效處理,簡(jiǎn)化成一種等效的實(shí)腹式結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析。在截面慣性矩的等效過程中,需要考慮桁架臂架結(jié)構(gòu)的弦桿和腹桿等所有因素的影響,并對(duì)臂架結(jié)構(gòu)中的鉸點(diǎn)位置與連接方式進(jìn)行合理的處理,建立全地面起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的有限元簡(jiǎn)化模型。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)全地面起重機(jī)臂架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和受載情況,對(duì)全地面起重機(jī)臂架系統(tǒng)進(jìn)行有限元建模,并進(jìn)行強(qiáng)度分析、屈曲分析與幾何非線性分析。(2)由于全地面起重機(jī)臂架工況多,有限元分析建模困難等問題,本文提出一種主臂結(jié)構(gòu)和副臂結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化建模方法,同時(shí)與采用自然建模方法建立臂架結(jié)構(gòu)的有限元模型進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證本文提出的臂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化建模方法的可行性。(3)分別對(duì)等截面臂架結(jié)構(gòu)與變截面臂架結(jié)構(gòu)的等效截面慣性矩進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)比本文推導(dǎo)的解析法與能量法的計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)本文采用的等效截面慣性矩的方法更加精確。
[Abstract]:Jib system is the main load-bearing part of all-ground crane. The design and manufacture level of jib system determines the performance of all-ground crane to a great extent. Generally, the jib structure has greater flexibility. Under the joint action of the dead weight and the lifting weight, the large geometric nonlinear deformation is produced, which seriously affects the performance of the jib structure. Based on the advantages of the traditional structural design method and the accuracy of the finite element design method, a simplified modeling method for the jib structure of all-ground crane is proposed in this paper. It provides a reliable modeling method for the rapid design of all-ground crane jib system. The simplified modeling method of all-ground crane jib structure proposed in this paper is based on the equivalent treatment of the cross-section area and moment of inertia of the truss jib structure, which is simplified to an equivalent real-abdominal structure for modeling and analysis. In the equivalent process of cross-section moment of inertia, the influence of all factors such as chord and web of truss boom structure should be considered, and the hinge point position and connection mode of boom structure should be dealt with reasonably. The simplified finite element model of all-ground crane jib structure is established. The main contents of this paper are as follows: (1) according to the structural characteristics and loading conditions of all-ground crane jib system, the finite element modeling and strength analysis of all-ground crane jib system are carried out. Buckling analysis and geometric nonlinear analysis. (2) the simplified modeling method of the main arm structure and the auxiliary arm structure is presented in this paper because of the many working conditions of the crane jib and the difficulty in modeling the finite element analysis. At the same time, it is compared with the finite element model of jib structure established by natural modeling method. Verify the feasibility of the simplified modeling method proposed in this paper. (3) calculate the equivalent cross-section moment of inertia of the equivalent section boom structure and the variable cross-section arm structure respectively, and compare the results of the analytical method and the energy method derived in this paper. It is found that the method of equivalent cross-section moment of inertia adopted in this paper is more accurate.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH21

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本文編號(hào)：2443537