【摘要】： 隨著吊裝行業(yè)的迅猛發(fā)展,吊裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變得日趨復(fù)雜,重達(dá)數(shù)百噸甚至數(shù)千噸的超大型設(shè)備吊裝逐漸增多。為了統(tǒng)籌安排起重機(jī)資源,安全順利地進(jìn)行吊裝作業(yè),各個(gè)建設(shè)公司對(duì)吊裝方案設(shè)計(jì)的精確性、高效性和可靠性都提出了更高的要求。與吊裝行業(yè)的快速發(fā)展相矛盾的是目前吊裝方案的制定主要以手工方式為主,輔助采用CAD軟件,這使得吊裝方案的制定任務(wù)變得繁重且效率低下。為此,研究將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和吊裝作業(yè)過(guò)程相結(jié)合的仿真系統(tǒng)就變得意義重大。 本文在深入了解吊裝作業(yè)過(guò)程的基礎(chǔ)上,針對(duì)作業(yè)制定過(guò)程中的起重機(jī)選型和起重機(jī)站位進(jìn)行研究,并在吊裝仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)選擇和站位的算法。為了進(jìn)行吊裝作業(yè)仿真,本文對(duì)起重機(jī)三維建模也做了深入研究。 首先,在對(duì)三維圖形引擎OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和研究后,對(duì)OGRE的建模功能進(jìn)行擴(kuò)充,并在分析起重機(jī)的構(gòu)成和工作原理的基礎(chǔ)上,建立了起重機(jī)抽象層次結(jié)構(gòu)模型樹(shù),提出了將3DSMAX交互式建模和幾何圖形建模相結(jié)合的建模方法,建立了起重機(jī)的三維參數(shù)化模型。 其次,在深入研究起重機(jī)選型要素的基礎(chǔ)上,給出了起重機(jī)選型的程序?qū)崿F(xiàn)方法,該方法在起重機(jī)選型過(guò)程中考慮了起重機(jī)的起重量、起升高度、工作幅度、起重機(jī)臂架與吊裝設(shè)備之間的間隙以及接地比壓等因素。 在了解起重機(jī)站位過(guò)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合前人研究?jī)?nèi)容,提出了一種新的在虛擬環(huán)境中進(jìn)行起重機(jī)空間站位設(shè)計(jì)的算法,該算法主要依據(jù)起重機(jī)的外形尺寸、吊裝設(shè)備位置和作業(yè)環(huán)境等因素進(jìn)行起重機(jī)站位的。 最后,本文將以上研究?jī)?nèi)容集成應(yīng)用到三維吊裝仿真系統(tǒng)中,作為吊裝作業(yè)仿真系統(tǒng)的一部分,輔助吊裝方案設(shè)計(jì)人員進(jìn)行吊裝作業(yè)過(guò)程仿真。通過(guò)模擬,可以逼真地看到吊裝作業(yè)的全部過(guò)程,提前排除不可行的情況。仿真結(jié)束后輸出仿真結(jié)果,方案制定人員可對(duì)多次仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比求得最佳吊裝方案,從而極大地提高了吊裝方案制定的效率和可行性。
【圖文】：

為適應(yīng)吊裝行業(yè)的發(fā)展，本文的起重機(jī)選型算法，不僅考慮單臺(tái)起重機(jī)作業(yè)的情況，還考慮兩臺(tái)起重機(jī)協(xié)同吊裝的情況。在采用主輔兩臺(tái)起重機(jī)協(xié)同吊裝的作業(yè)過(guò)程中，吊裝設(shè)備一般需要經(jīng)過(guò)由平放到豎直的旋轉(zhuǎn)過(guò)程(如圖3.1所示)，待達(dá)到豎直的穩(wěn)定狀態(tài)，溜尾起重機(jī)脫鉤，通過(guò)主起重機(jī)的起升、回轉(zhuǎn)、變幅操作將吊裝設(shè)備平移并就位。因兩臺(tái)起重機(jī)都具有起升、回轉(zhuǎn)和變幅功能，從而使吊裝設(shè)備的旋轉(zhuǎn)過(guò)程能運(yùn)用的方式較多。兩臺(tái)起重機(jī)協(xié)同吊裝的數(shù)學(xué)模型參考文獻(xiàn)[32〕。為保證吊裝設(shè)備在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中，不與地面發(fā)生碰撞，本文假定溜尾吊點(diǎn)離地高度H大于溜尾吊點(diǎn)到吊裝設(shè)備末端的長(zhǎng)度

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是起重機(jī)選型，乃至整個(gè)吊裝方案仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供者。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由四個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，分別為起重機(jī)起重性能數(shù)據(jù)庫(kù)、起重機(jī)外形尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)、起重機(jī)部件重心數(shù)據(jù)庫(kù)、以及吊索具數(shù)據(jù)庫(kù)，，如圖3.2所示。起重機(jī)性能數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了析架臂履帶起重機(jī)、精架臂汽車起重機(jī)、箱型臂履帶起重機(jī)、箱型臂汽車起重機(jī)四種移動(dòng)式起重機(jī)的性能參數(shù)，起重性能噸級(jí)從50噸到1600噸。對(duì)于每種起重機(jī)，特別是析架臂起重機(jī)，每臺(tái)起重機(jī)有10多種臂架組合，如標(biāo)準(zhǔn)型主臂、標(biāo)準(zhǔn)型固定副臂、標(biāo)準(zhǔn)型塔式副臂、標(biāo)準(zhǔn)型副臂組合、超起型主臂、超起型固定副臂、超起型塔式副臂、超起型副臂組合等;每種臂架組合有多個(gè)臂長(zhǎng)，每個(gè)臂長(zhǎng)對(duì)應(yīng)數(shù)十個(gè)作業(yè)工作幅度，這樣一臺(tái)起重機(jī)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH21

【引證文獻(xiàn)】

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3 劉芳;面向吊裝工程的履帶起重機(jī)站位優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 張成文;多臺(tái)起重機(jī)協(xié)同吊裝技術(shù)及仿真系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 陳堅(jiān);基于OGRE的離心脫水三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年

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8 高飛;鉆井虛擬仿真系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];東北石油大學(xué);2012年

9 成文明;三維圖形引擎實(shí)時(shí)軟陰影技術(shù)的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2012年

10 李勤順;基于OGRE的母線虛擬現(xiàn)實(shí)三維建模技術(shù)的應(yīng)用與研究[D];華南理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2690319