【摘要】：臂架是起重機(jī)的重要承載部件之一,也是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱的環(huán)節(jié),其力學(xué)性能對整機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有直接影響,故障率較高,危害性大。因此,塔式起重機(jī)臂架設(shè)計(jì)具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值與意義。目前國內(nèi)外廣泛使用ANSYS有限元軟件對起重機(jī)臂架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,但塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、載荷較多,若要修改結(jié)果,就必須重新建模,當(dāng)模型較復(fù)雜或修改較多時(shí),就相當(dāng)繁雜、費(fèi)時(shí),且容易使所建立的模型不準(zhǔn)確,導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。 本論文根據(jù)工程實(shí)際及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求,對臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征參數(shù)提取,應(yīng)用ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL開發(fā)了塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)有限元分析通用計(jì)算程序內(nèi)核,確定了合理正確的單元模型、載荷模型和約束條件,完成了參數(shù)化有限元建模、加載、分析計(jì)算及后處理的全自動(dòng)過程,主要包括參數(shù)化有限元建模、靜力學(xué)分析(包括強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性)、動(dòng)態(tài)特性分析(包括模態(tài)分析和瞬態(tài)分析),并根據(jù)分析結(jié)果對臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性校核。以臂架結(jié)構(gòu)的總重量為優(yōu)化目標(biāo),對臂架的結(jié)構(gòu)型式和截面尺寸進(jìn)行優(yōu)化,得到了更為經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)。采用Visual Basic6.0語言開發(fā)分析軟件界面,選用Access數(shù)據(jù)庫工具建立系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)表,并可對其進(jìn)行查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)參與計(jì)算,以文本文件的形式將各種參數(shù)及全部結(jié)果進(jìn)行保存,實(shí)現(xiàn)對有限元分析軟件ANSYS的調(diào)用與封裝,從而形成了參數(shù)化的有限元分析系統(tǒng)。通過工程案例驗(yàn)證了系統(tǒng)的正確性。
【圖文】：

(2)小車變幅式臂架小車變幅式臂架亦稱析架水平式臂架，常見的有正三角形和倒三角形截面兩種。體系為三角形。對于正三角形結(jié)構(gòu)，上弦桿使用圓鋼管，下弦桿使用型鋼或工字兼作起重小車的運(yùn)行軌道。在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)析架承受橫向載荷。倒三角形結(jié)構(gòu)上弦常是圓鋼管，下弦桿為型鋼或工字鋼兼作起重小車的運(yùn)行軌道。臂架根部通過銷塔身聯(lián)接，臂架上設(shè)有吊點(diǎn)通過鋼絲繩或鋼拉桿與塔帽頂部連接。為便于安裝運(yùn)組合成不同長度臂架，臂架一般分成若干段，由根部節(jié)、端部幾節(jié)和若干標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組各節(jié)間通過螺栓和銷軸聯(lián)接【’9、20]。(3)臂架拉桿的構(gòu)造動(dòng)臂變幅式臂架一般使用鋼絲繩拉索，而小車變幅臂架既可以使用鋼絲繩拉索，以使用鋼拉桿。鋼拉桿一般采用扁鋼板、實(shí)心圓鋼或者厚壁無縫鋼管制成。拉桿成若干段，，各段通過聯(lián)接板及銷軸聯(lián)接而成。3塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)

圖2.2參數(shù)化有限元建�；玖鞒蘁ig.2.2ThebasieProeessofParametriefiniteelementlnodeling參數(shù)提取模型參數(shù)型參數(shù)主要是指結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，包括結(jié)構(gòu)總體尺寸和構(gòu)件的幾何中幾何參數(shù)的選取，并不是把每一個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸全部都參數(shù)化。原模型實(shí)際上是結(jié)構(gòu)物理特征的反映，它必須有利于有限元的計(jì)算整體分析不重要的細(xì)部結(jié)構(gòu)參數(shù)甚至可以忽略。型設(shè)計(jì)參數(shù)一般有以下幾種定義方式[’“}:接以網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)作為設(shè)計(jì)參數(shù)。過輔助的大單元來組織網(wǎng)絡(luò)，以大單元的控制點(diǎn)作為形狀控制參以幾何模型的尺寸變量作為設(shè)計(jì)參數(shù)。定義方式的主要缺點(diǎn)是:幾何模型控制所需的參數(shù)數(shù)目太多，且約束。第三種方式為常用的方式。本文采用第三種方式，將幾何
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH213.3

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本文編號：2641508