通用型QD10-22.5橋式起重機橋架結構的有限元分析
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【摘要】:目前,關于橋式起重機所進行的研究,只關注起重小車在主梁上靜止的工況。針對此問題,本論文以通用型QD10-22.5橋式起重機的橋架結構為研究對象,針對小車在橋架結構上移動的工況,對橋架結構進行分析,從而完善關于橋架結構的理論研究。本論文的具體研究內容如下:(1)基于工程梁理論和時變力學理論,推導出移動小車-單根主梁的耦合振動系統(tǒng)的動力學方程,并采用Newmark-β算法對其進行求解,得到主梁在移動小車作用下的振動頻率。將其和主梁自身的固有頻率進行比較,結果表明:考慮小車移動的振動研究具有更為重要的意義,為后面對橋架結構進行模態(tài)分析提供了鋪墊。(2)在ANSYS軟件中,基于Shell單元模型,針對小車勻速運動的工況,對橋架結構進行瞬態(tài)動力學分析;針對小車滿載位于跨端、1/4跨和1/2跨三個位置,對橋架結構進行靜力分析。將瞬態(tài)分析結果和靜力分析結果進行比較,結果表明:研究橋架結構在移動小車作用下的響應更為重要,更符合實際工況。(3)基于Shell單元模型,對小車勻速運動工況下的橋架結構,進行有預應力的模態(tài)分析,提取橋架結構的振動頻率和振型,校核了橋架結構在垂直方向上的動剛度,對研究橋架結構的安全性和可靠性具有一定的指導意義。
【關鍵詞】:橋架結構 振動 頻率 瞬態(tài)分析 靜力分析 模態(tài)分析
【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH215
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 選題的背景及意義9-12
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 國外橋式起重機的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國內橋式起重機的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本論文的主要研究內容14-15
- 1.4 本章小結15-16
- 第二章 橋式起重機橋架結構的整體建模16-28
- 2.1 橋式起重機型號的選定16-18
- 2.2 橋架結構的結構組成18-20
- 2.3 橋架結構主要參數(shù)的選定20-25
- 2.4 橋架結構的建模25-27
- 2.5 本章小結27-28
- 第三章 在移動小車作用下橋架結構主梁的耦合振動分析28-41
- 3.1 振動理論的基礎知識28-31
- 3.1.1 基于工程梁理論的彎曲振動分析28-29
- 3.1.2 梁模型的自由振動分析29-31
- 3.2 基于時變力學理論的耦合系統(tǒng)彎曲振動分析31-40
- 3.2.1 單位脈沖函數(shù)32
- 3.2.2 建立耦合系統(tǒng)的動力學方程32-38
- 3.2.3 Newmark-β算法38-39
- 3.2.4 耦合系統(tǒng)模型的算例分析39-40
- 3.3 本章小結40-41
- 第四章 橋式起重機橋架結構的應力應變分析41-62
- 4.1 有限單元法理論及ANSYS軟件41-44
- 4.1.1 有限單元法理論的簡介41-42
- 4.1.2 ANSYS軟件的簡介42-44
- 4.2 橋架金屬結構的計算原則44
- 4.3 橋架結構的瞬態(tài)分析44-57
- 4.3.1 橋架結構的瞬態(tài)分析過程45-56
- 4.3.2 結果分析56-57
- 4.4 橋架結構的靜力分析57-61
- 4.5 本章小結61-62
- 第五章 橋式起重機橋架結構的模態(tài)分析62-70
- 5.1 模態(tài)分析的概念62
- 5.2 模態(tài)分析理論的簡介62-63
- 5.3 模態(tài)提取方法63-64
- 5.4 橋架結構的模態(tài)分析過程64-69
- 5.5 本章小結69-70
- 第六章 結論與展望70-72
- 6.1 結論70
- 6.2 展望70-72
- 參考文獻72-76
- 致謝76-77
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文77
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本文編號:480377
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