【摘要】： 甲板起重機(jī)是設(shè)置在船舶甲板上的起重機(jī)械,具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、裝卸效率高、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛的應(yīng)用。由于甲板起重機(jī)的規(guī)格繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,因此設(shè)計(jì)過程比較復(fù)雜;同時(shí),在設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行反復(fù)修改,每次修改后都需要設(shè)計(jì)人員重新進(jìn)行分析計(jì)算以保證安全,重復(fù)性的工作較多。為了縮短設(shè)計(jì)周期,提高效率,有必要建立一個(gè)參數(shù)化的設(shè)計(jì)、分析系統(tǒng),把設(shè)計(jì)人員從繁重的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來。 本文以甲板起重機(jī)的吊臂為研究對(duì)象,以ANSYS為工具,利用其參數(shù)化設(shè)計(jì)語言(APDL)進(jìn)行二次開發(fā),建立了甲板起重機(jī)吊臂的專用開發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)集吊臂的參數(shù)化設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化功能于一體,并且所有功能都封裝為宏。運(yùn)用此系統(tǒng),用戶只需點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕并輸入所需的參數(shù),程序即可自動(dòng)完成吊臂的參數(shù)化建模、分析、結(jié)果查看和優(yōu)化設(shè)計(jì),準(zhǔn)確且高效。 論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面: (1)在ANSYS中聲明宏定義,將宏和工具欄按鈕建立起——對(duì)應(yīng)的關(guān)系,定制了工具欄,完善了吊臂開發(fā)的交互界面。 (2)利用APDL語言建立典型的甲板起重機(jī)吊臂的有限元模型,作為后續(xù)分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)。吊臂的所有參數(shù)都設(shè)有輸入對(duì)話框,可以很方便的變更設(shè)計(jì)。 (3)集成結(jié)構(gòu)靜力分析、模態(tài)分析、屈曲分析,全面分析吊臂的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性情況。 (4)將復(fù)雜的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程進(jìn)行封裝,實(shí)現(xiàn)了吊臂的優(yōu)化設(shè)計(jì),簡單高效。 (5)以10t×10m的甲板起重機(jī)為例,驗(yàn)證了本系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。
【圖文】：

常見的甲板起重機(jī) Commondeekerane圖gF由于甲板起重機(jī)的規(guī)格繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，各結(jié)構(gòu)間的關(guān)系復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作量很重，采用傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法己經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)今高質(zhì)量、高速度、高效益的發(fā)展趨勢仁3]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展以及CAD技術(shù)在工程機(jī)械各個(gè)領(lǐng)域不斷的滲透，起重機(jī)的設(shè)計(jì)必然要與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算方法與計(jì)算軟件，提高設(shè)計(jì)精度，縮短設(shè)計(jì)周期，減輕設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)〔‘，5〕。工程設(shè)計(jì)過程復(fù)雜而艱澀，實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)中常常需要對(duì)同一類型但不同規(guī)格的系統(tǒng)做大量的相似設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中不可避免地要多次反復(fù)修改，進(jìn)行形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化

戶要求的產(chǎn)品，有必要設(shè)計(jì)一套參數(shù)化的設(shè)計(jì)、分析系統(tǒng)，把設(shè)計(jì)人員從繁重的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來工6，’·’〕。本文所研究的對(duì)象是天津某起重機(jī)企業(yè)所設(shè)計(jì)制造的一種甲板起重機(jī)。如圖1.2所示，由吊臂、塔體、基柱三大構(gòu)件組成，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積輕巧，起重量大，可全方位回轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)該型號(hào)的甲板起重機(jī)吊臂進(jìn)行參數(shù)化建模、分析、優(yōu)化，可以縮短開發(fā)周期，減少重復(fù)勞動(dòng)，快速尋求既合理又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，降低了產(chǎn)品的成本;同時(shí)，滿足企業(yè)和港口發(fā)展的步伐，，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，也為起重機(jī)其它部件的類似設(shè)計(jì)提供借鑒。圖1.2甲板起重機(jī)結(jié)構(gòu)示意簡圖 Fig.l.2Thestrueturesehematieofdeckerane1.2論文的研究目的和意義吊臂是甲板起重機(jī)的主要組成部件之一，工作時(shí)臂架是直接的承載結(jié)構(gòu)，它的受力情況是比較惡劣的。一旦臂架結(jié)構(gòu)破壞，將造成重大機(jī)損甚至人員傷亡的嚴(yán)重后果，臂架的力學(xué)性能對(duì)整機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有直接影響〔的
【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)】：TH218

【引證文獻(xiàn)】

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2 王顏輝;;基于Pro/M的機(jī)械手橫梁組件的有限元分析[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2012年04期

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2 黃飛;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下橋式起重機(jī)參數(shù)化CAE技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2692311