平頭塔式起重機(jī)近年來在國內(nèi)外已有著廣泛的發(fā)展,而平頭塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)多以傳統(tǒng)類比方法和靜態(tài)性能計(jì)算為主,導(dǎo)致一些平頭塔式起重機(jī)存在結(jié)構(gòu)自重大、動(dòng)態(tài)性能差等問題的產(chǎn)生,從而影響平頭塔式起重機(jī)的裝卸效率以及操作者的生理健康。經(jīng)研究對(duì)平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)影響最大的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)通常是其動(dòng)剛性,動(dòng)剛性通常以其固有頻率來衡量。 通常機(jī)械系統(tǒng)的力學(xué)特性包括靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性兩方面。本文旨在研究平頭塔式起重機(jī)動(dòng)態(tài)性能,運(yùn)用大型有限元通用程序ANSYS建立平頭塔式起重機(jī)參數(shù)化模型,并在有限元模型基礎(chǔ)上對(duì)平頭塔式起重機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化分析。文中通過靜態(tài)分析獲得結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度和靜剛度,驗(yàn)證了平頭塔式起重機(jī)有限元模型合理性：通過模態(tài)分析確定平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)前12階固有頻率分析得出影響平頭塔式起重機(jī)動(dòng)態(tài)性能的振動(dòng)屬于低頻振動(dòng)；通過諧響應(yīng)分析得出平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)各階固有頻率的響應(yīng)情況,確定對(duì)平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)影響最大的是第二階固有頻率；通過貨物離地起升工況的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,獲取平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)載荷的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng),并提取分析工況中的應(yīng)力云圖。此外還通過MATLAB對(duì)變幅小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)吊重?cái)[角的情況進(jìn)行了仿真...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 平頭塔式起重機(jī)概況
        1.1.1 平頭塔機(jī)的特點(diǎn)
        1.1.2 平頭塔機(jī)的發(fā)展前景
    1.2 課題研究背景及研究意義
    1.3 課題研究方法及研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元靜力分析
    2.1 有限元法的基本理論
        2.1.1 有限元法的基本思想
        2.1.2 有限元法分析步驟
    2.2 有限元分析軟件ANSYS介紹
        2.2.1 ANSYS的特點(diǎn)
        2.2.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言(APDL)
    2.3 平頭塔機(jī)的主要參數(shù)及作業(yè)工況
        2.3.1 某平頭塔機(jī)性能參數(shù)
        2.3.2 某型平頭塔機(jī)的作業(yè)工況
    2.4 平頭塔機(jī)的有限元模型的建立
        2.4.1 建模方案分析及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化原則
        2.4.2 單元選擇
        2.4.3 定義材料及其屬性
        2.4.4 載荷的處理
        2.4.5 邊界條件的處理
        2.4.6 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)有限元模型靜態(tài)計(jì)算
    2.5 有限元計(jì)算結(jié)果分析
        2.5.1 強(qiáng)度分析
        2.5.2 靜剛度分析
    2.6 塔身穩(wěn)定性校核
    2.7 本章小結(jié)
第3章 平頭塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能分析
    3.1 平頭塔機(jī)模態(tài)分析
        3.1.1 平頭塔機(jī)模態(tài)分析概述
        3.1.2 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
        3.1.3 模態(tài)提取方法
        3.1.4 平頭塔機(jī)固有頻率
        3.1.5 平頭塔機(jī)模態(tài)振型
        3.1.6 共振問題分析
        3.1.7 平頭塔機(jī)模態(tài)結(jié)果分析
    3.2 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析
        3.2.1 諧響應(yīng)分析概述
        3.2.2 諧響應(yīng)分析方法
        3.2.3 平頭塔機(jī)諧響應(yīng)分析
    3.3 平頭塔機(jī)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
        3.3.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析理論
        3.3.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)求解方法
        3.3.3 瞬態(tài)分析中阻尼的選取
        3.3.4 平頭塔機(jī)瞬態(tài)起升動(dòng)力分析
        3.3.5 吊重離地起升階段瞬態(tài)力的確定
        3.3.6 瞬態(tài)起升工況計(jì)算結(jié)果分析
    3.4 平頭塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)吊重最大擺角仿真
        3.4.1 建立小車變幅機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型
        3.4.2 小車變幅機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)吊重最大擺角仿真
        3.4.3 仿真結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)介紹
    4.2 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)靈敏度分析
        4.2.1 靈敏度分析
        4.2.2 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)靈敏度分析
    4.3 塔機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
        4.3.1 設(shè)計(jì)變量的選取
        4.3.2 目標(biāo)函數(shù)的確立
        4.3.3 狀態(tài)變量的確定
    4.4 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的ANSYS求解
        4.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的選擇
        4.4.2 優(yōu)化數(shù)據(jù)流向示意圖
        4.4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般步驟
    4.5 平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3864043