卸船機(jī)作為當(dāng)前專業(yè)化碼頭卸船、送貨的主要工程裝備,其型號的選定、性能的優(yōu)良直接決定著碼頭的工作效率,甚至影響著整個港口運(yùn)輸系統(tǒng)及各級工組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。因各大碼頭裝卸需求不同,產(chǎn)生了不同種類、不同結(jié)構(gòu)的卸船機(jī)。而卸船機(jī)結(jié)構(gòu)的差異性使得各工況下的應(yīng)力分布變得更為復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、振動情況決定著卸船機(jī)的服役壽命,因此卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的靜、動載強(qiáng)度及振動分析研究對其運(yùn)行維護(hù)具有重要意義。本文依托ANSYS Workbench軟件,以曹妃甸實業(yè)港務(wù)有限公司1期碼頭4#抓斗卸船機(jī)為對象建立結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)各工況初始條件,借助ANSYS Workbench軟件對該型號卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜載強(qiáng)度分析、模態(tài)分析及動載強(qiáng)度分析,分析其處于不同工況下的最大應(yīng)力情況、固有頻率及其振型等指標(biāo)。隨后將得到結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,在理論上確定最大應(yīng)力分布位置。借助東華DH5902動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),采集布置于鋼結(jié)構(gòu)上電測應(yīng)變片BE120E反饋的信號進(jìn)行工況檢測,對有限元仿真結(jié)果進(jìn)行論證,分析其可靠性,進(jìn)而完成鋼結(jié)構(gòu)動態(tài)性能分析。通過以上分析找到鋼結(jié)構(gòu)的薄弱部位,對卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù),延長設(shè)備壽命,以最終結(jié)論為卸船機(jī)運(yùn)維提供指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U653.928.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 相關(guān)理論及鋼結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建
    2.1 卸船機(jī)介紹
    2.2 ANSYS Workbench軟件介紹及分析過程
        2.2.1 軟件介紹
        2.2.2 分析過程
    2.3 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)建模方案
        2.3.1 鋼結(jié)構(gòu)建模方法
        2.3.2 鋼結(jié)構(gòu)模型簡化
    2.4 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)有限元單元的選擇與網(wǎng)格劃分
        2.4.1 單元的選擇
        2.4.2 網(wǎng)格劃分
        2.4.3 網(wǎng)格劃分流程
        2.4.4 網(wǎng)格劃分情況
    2.5 本章小結(jié)
第3章 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度分析
    3.1 靜載強(qiáng)度分析概述
    3.2 鋼結(jié)構(gòu)靜載強(qiáng)度分析模型構(gòu)建
        3.2.1 材料屬性設(shè)定
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
        3.2.3 載荷及邊界條件的設(shè)定
        3.2.4 問題求解
    3.3 多工況下鋼結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度分析
        3.3.1 準(zhǔn)備工況
        3.3.2 海側(cè)吊臂極限位置工況
        3.3.3 起料工況
        3.3.4 運(yùn)料工況
        3.3.5 陸側(cè)吊臂極限位置工況
        3.3.6 無料斗載荷下的靜載強(qiáng)度分析
        3.3.7 無載荷情況下的靜載強(qiáng)度分析
        3.3.8 卸船機(jī)靜載強(qiáng)度檢測
    3.4 靜載強(qiáng)度仿真結(jié)果分析
        3.4.1 有限元仿真結(jié)果分析
        3.4.2 靜載強(qiáng)度檢測結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
    4.1 模態(tài)分析概述
        4.1.1 數(shù)據(jù)分析與結(jié)論
        4.1.2 模態(tài)分析原理
        4.1.3 模態(tài)分析基本理論
    4.2 多工況下鋼結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
        4.2.1 模態(tài)分析模型建立
        4.2.2 網(wǎng)格劃分
        4.2.3 載荷及邊界條件的設(shè)定
    4.3 多工況下鋼結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
        4.3.1 無外載荷的模態(tài)分析
        4.3.2 有外載荷的模態(tài)分析
        4.3.3 多工況模態(tài)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動力學(xué)分析
    5.1 瞬態(tài)動力學(xué)分析概述
    5.2 分析模型建立
    5.3 多工況下鋼結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析
        5.3.1 海側(cè)吊臂極限工況
        5.3.2 前拉桿鉸接點工況
        5.3.3 海側(cè)吊臂中跨點工況
        5.3.4 海側(cè)吊臂與主梁連接處工況
        5.3.5 陸側(cè)吊臂中跨點工況
    5.4 卸船機(jī)鋼結(jié)構(gòu)動載強(qiáng)度結(jié)果評價分析
    5.5 動載強(qiáng)度測試與分析
        5.5.1 檢測目的
        5.5.2 金屬結(jié)構(gòu)動載測試技術(shù)路線
        5.5.3 數(shù)據(jù)分析與結(jié)論
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號：2891636