對于工程領(lǐng)域中具有大長細(xì)比及明顯非線性特征的大型起重機(jī)械的臂架系統(tǒng),國內(nèi)通過類比、仿制方法解決單機(jī)設(shè)計與制造問題,缺乏具體的設(shè)計方法和理論基礎(chǔ)。近年來隨著計算機(jī)及有限元等數(shù)值方法的發(fā)展,出現(xiàn)了諸如優(yōu)化設(shè)計、有限元設(shè)計、模塊化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法,使起重機(jī)的設(shè)計進(jìn)入了一個新的階段。但該類方法屬于一種“后期設(shè)計”方法,即在產(chǎn)品已有初步結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行校核改進(jìn)或數(shù)值優(yōu)化,仍然沒有解決上述問題。為降低設(shè)計成本,提高設(shè)計效率,加強(qiáng)對優(yōu)化后的標(biāo)桿產(chǎn)品的繼承性,實現(xiàn)快速設(shè)計,本文針對經(jīng)典相似理論在非線性領(lǐng)域存在理論不完善而導(dǎo)致應(yīng)用受限的問題,研究了大變形條件下基于原型產(chǎn)品的目標(biāo)產(chǎn)品的非線性相似設(shè)計方法。課題源于國家自然科學(xué)基金資助項目《大長細(xì)比起重臂的非線性相似設(shè)計機(jī)理及系統(tǒng)相似動力學(xué)分析方法研究》（項目批準(zhǔn)號：51475068）,主要研究內(nèi)容如下：（1）以大長細(xì)比結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛的履帶起重機(jī)主臂為研究對象,分析其受力特點,建立主臂在載荷組合Ⅱ,起升與回轉(zhuǎn)運(yùn)動同時進(jìn)行時變幅與回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的受力模型。（2）在假設(shè)原型產(chǎn)品各需求參數(shù)均已知的前提下,基于相似理論通過引入位移勢函數(shù)對有限元基本方程組進(jìn)行勢函數(shù)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 大長細(xì)比起重臂結(jié)構(gòu)的發(fā)展及設(shè)計現(xiàn)狀
        1.1.1 大長細(xì)比起重臂結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 大長細(xì)比起重臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計現(xiàn)狀
    1.2 經(jīng)典相似理論的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)典相似理論的發(fā)展及應(yīng)用
        1.2.2 非線性結(jié)構(gòu)的相似有限元分析方法進(jìn)展
        1.2.3 經(jīng)典相似理論在應(yīng)用中存在的不足
    1.3 本課題的研究意義及主要內(nèi)容
        1.3.1 課題來源及研究意義
        1.3.2 課題研究內(nèi)容
2 履帶起重機(jī)桁架臂的工況組合形式及力學(xué)模型建立
    2.1 桁架臂的工況組合形式及工況選擇
        2.1.1 桁架臂的工況組合形式
        2.1.2 桁架臂系統(tǒng)的工況選擇
    2.2 桁架臂系統(tǒng)的工作狀態(tài)及載荷組合選擇
        2.2.1 桁架臂系統(tǒng)的工作狀態(tài)選擇
        2.2.2 桁架臂系統(tǒng)的載荷組合選擇
    2.3 桁架臂系統(tǒng)主臂受力模型建立
        2.3.1 桁架臂系統(tǒng)變幅平面內(nèi)的受力分析
        2.3.2 桁架臂系統(tǒng)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的受力分析
    2.4 本章小結(jié)
3 基于相似理論的非線性相似準(zhǔn)則建立
    3.1 桁架結(jié)構(gòu)的慣性矩等效
        3.1.1 等截面桁架臂結(jié)構(gòu)的慣性矩等效
        3.1.2 變截面桁架臂結(jié)構(gòu)的慣性矩計算
    3.2 基于單元坐標(biāo)系的相似準(zhǔn)則推導(dǎo)
        3.2.1 線彈性條件下的有限元基本方程
        3.2.2 有限元基本方程的勢函數(shù)表示
        3.2.3 基本方程勢函數(shù)的無量綱化處理
        3.2.4 基于無量綱化方程的相似準(zhǔn)則推導(dǎo)
    3.3 單元坐標(biāo)系到整體坐標(biāo)系的參數(shù)轉(zhuǎn)換
        3.3.1 普通單元坐標(biāo)系到整體坐標(biāo)系的參數(shù)轉(zhuǎn)換
        3.3.2 簡支梁式單元坐標(biāo)系到整體坐標(biāo)系的參數(shù)轉(zhuǎn)換
    3.4 本章小結(jié)
4 大長細(xì)比桁架結(jié)構(gòu)的非線性相似設(shè)計
    4.1 桁架結(jié)構(gòu)弦桿截面的相似設(shè)計方法
        4.1.1 桁架結(jié)構(gòu)初始設(shè)計參數(shù)的選擇
        4.1.2 桁架結(jié)構(gòu)弦桿截面尺寸的相似設(shè)計
    4.2 桁架結(jié)構(gòu)寬度和高度的相似設(shè)計方法
        4.2.1 實腹式結(jié)構(gòu)長細(xì)比計算
        4.2.2 桁架式結(jié)構(gòu)寬度和高度的設(shè)計
    4.3 桁架結(jié)構(gòu)腹桿尺寸及布置的相似設(shè)計
        4.3.1 桁架結(jié)構(gòu)腹桿布置形式的選擇
        4.3.2 桁架結(jié)構(gòu)腹桿尺寸及其與弦桿夾角的相似設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 履帶起重機(jī)桁架結(jié)構(gòu)相似設(shè)計的應(yīng)用實例
    5.1 原型產(chǎn)品桁架臂簡化模型建立
        5.1.1 原型產(chǎn)品桁架臂的慣性矩等效
        5.1.2 桁架結(jié)構(gòu)各鉸點坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
    5.2 原型產(chǎn)品桁架臂的非線性分析
        5.2.1 原型產(chǎn)品桁架臂的有限元模型建立
        5.2.2 原型產(chǎn)品桁架臂的特征值屈曲分析
        5.2.3 原型產(chǎn)品桁架臂的非線性分析
    5.3 設(shè)計目標(biāo)桁架臂的相似設(shè)計
        5.3.1 設(shè)計目標(biāo)桁架臂弦桿截面積的相似設(shè)計
        5.3.2 設(shè)計目標(biāo)桁架臂寬度和高度的相似設(shè)計
        5.3.3 桁架臂腹桿尺寸及其與弦桿夾角的相似設(shè)計
    5.4 設(shè)計目標(biāo)桁架臂參數(shù)與LR11350參數(shù)對比
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]相似理論研究進(jìn)展及在大長細(xì)比起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用前景分析[J]. 王鵬,曹旭陽,李佐斌.  工程機(jī)械與維修. 2015(S1)
[2]相似理論在大型復(fù)雜構(gòu)件有限元分析中的應(yīng)用[J]. 李新華,曹偉魏,唐敏.  機(jī)械設(shè)計與研究. 2013(05)
[3]鋰離子電池應(yīng)力應(yīng)變場的相似準(zhǔn)則推導(dǎo)與有限元驗證[J]. 程洪正,張立軍,阮丞,刁坤.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2013(06)
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[6]相似理論在混凝土結(jié)構(gòu)振動臺模型設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 李宗森,余萍,胡孝平.  國外建材科技. 2008(01)
[7]空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)幾何非線性有限元分析方法的研究[J]. 董石麟,張志宏,李元齊.  計算力學(xué)學(xué)報. 2002(03)
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博士論文
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碩士論文
[1]履帶起重機(jī)格構(gòu)式臂架設(shè)計計算及可靠性分析[D]. 楊軍斌.太原科技大學(xué) 2013
[2]帶有腰繩輔助裝置的桁架臂非線性分析[D]. 衣啟青.大連理工大學(xué) 2012
[3]250t履帶起重機(jī)臂架設(shè)計[D]. 時明軍.山東大學(xué) 2010
[4]履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的參數(shù)化系統(tǒng)開發(fā)及優(yōu)化設(shè)計[D]. 袁晶鳳.東北大學(xué) 2010
[5]履帶起重機(jī)設(shè)計程序研究及實現(xiàn)[D]. 徐一.大連理工大學(xué) 2009
[6]履帶起重機(jī)臂架有限元簡化模型穩(wěn)定性分析[D]. 馬青.大連理工大學(xué) 2009
[7]履帶起重機(jī)總體參數(shù)確定及臂架設(shè)計原理研究[D]. 余振偉.東北大學(xué) 2008
[8]大柔度格構(gòu)式動臂塔機(jī)非線性及穩(wěn)定性分析[D]. 劉俊秀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[9]大型履帶式起重機(jī)總體設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計[D]. 羅琰峰.大連理工大學(xué) 2006
[10]大跨度斜拉橋幾何非線性分析[D]. 尹超.西南交通大學(xué) 2005



本文編號：3615662