本文關鍵詞：港口移動式高架起重機桁架臂系統設計及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：港口移動式高架起重機是一種由輪胎式起重機發(fā)展而來,具有良好機動性、適用性和經濟性等優(yōu)點的港口多用途起重設備。高架起重機桁架臂系統作為整機的重要組成部分,設計時不僅追求結構性能的優(yōu)異,而且要求變幅過程中重物水平移動性好、變幅油缸行程及受力設計合理。本文以高架起重機桁架臂系統為研究對象,從解析法和有限元法相結合的角度對高架起重機桁架臂系統的設計與優(yōu)化進行了研究,論文主要研究工作如下：(1)建立了高架起重機桁架臂系統設計計算模型,分析了臂架受力及典型計算工況,進行了高架起重機桁架臂系統重物水平移動軌跡高度差、油缸伸縮比與油缸力,以及臂架強度、剛度和穩(wěn)定性理論計算公式的研究。(2)基于Matlab/GUI軟件包開發(fā)了高架起重機桁架臂系統設計計算軟件,利用該軟件對640噸·米高架起重機桁架臂系統的鉸點和結構尺寸進行了設計計算,獲得了桁架臂系統重要設計參數,應用有限元分析軟件驗證了軟件的可行性。(3)分析了不同變幅油缸連接結構類型對高架起重機桁架臂局部結構性能的影響,應用APDL參數化建模軟件包,對比分析了多個幅度條件下不同油缸連接結構的靜力學特性,設計了有利于提升高架起重機桁架臂結構性能的油缸連接結構型式。(4)針對軟件初始設計參數和變幅油缸連接結構的對比分析結果,以降低臂架自重為目標,應用APDL參數化建模軟件包,優(yōu)化了高架起重機桁架臂系統鉸點及結構尺寸,在起重性能不變的前提下,優(yōu)化后臂架自重降低了9.97%。
【關鍵詞】：港口移動式高架起重機 桁架臂 結構設計 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U653.921
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 港口移動式高架起重機概述8-11
• 1.1.1 高架起重機發(fā)展現狀8-11
• 1.1.2 產品特點及發(fā)展趨勢11
• 1.2 起重機桁架臂設計及優(yōu)化研究現狀11-13
• 1.3 高架起重機桁架臂系統研究現狀13-14
• 1.4 課題研究意義及主要內容14-16
• 1.4.1 課題研究的意義14
• 1.4.2 課題研究的主要內容14-16
• 2 高架起重機桁架臂系統設計計算模型16-30
• 2.1 臂架受力分析及計算工況選取18-21
• 2.1.1 臂架受力分析18-21
• 2.1.2 計算工況選取21
• 2.2 重物運動軌跡分析21-23
• 2.3 變幅油缸行程及受力分析23-24
• 2.3.1 油缸行程分析23-24
• 2.3.2 油缸受力分析24
• 2.4 臂架結構性能指標分析24-29
• 2.4.1 臂架強度分析24-26
• 2.4.2 臂架結構穩(wěn)定性分析26-29
• 2.4.3 臂架剛度分析29
• 2.5 本章小結29-30
• 3 高架起重機桁架臂系統鉸點及其結構設計30-49
• 3.1 高架起重機桁架臂系統設計計算軟件的開發(fā)30-32
• 3.1.1 軟件主要功能30-31
• 3.1.2 軟件開發(fā)流程31-32
• 3.1.3 參數輸入界面設計32
• 3.2 高架起重機桁架臂系統鉸點布局與結構設計32-48
• 3.2.1 補償滑輪組鉸點位置布局33-35
• 3.2.2 變幅油缸鉸點位置布局35-37
• 3.2.3 臂架弦桿節(jié)間距設計37-38
• 3.2.4 臂架結構截面尺寸設計38-48
• 3.3 本章小結48-49
• 4 基于參數化模型的高架起重機桁架臂結構分析與優(yōu)化49-69
• 4.1 高架起重機桁架臂結構參數化模型的建立49-52
• 4.1.1 模型參數變量的確定49
• 4.1.2 模型單元類型的選擇49-51
• 4.1.3 模型邊界條件的施加51-52
• 4.2 高架起重機桁架臂結構有限元分析52-63
• 4.2.1 油缸連接結構的局部有限元對比分析52-58
• 4.2.2 油缸連接結構的對比分析結果58-59
• 4.2.3 高架起重機桁架臂結構整體有限元分析59-63
• 4.3 高架起重機桁架臂結構優(yōu)化63-68
• 4.3.1 設計變量的選擇64-65
• 4.3.2 狀態(tài)變量的定義65-66
• 4.3.3 目標函數的建立66
• 4.3.4 優(yōu)化方法的選擇66-67
• 4.3.5 優(yōu)化結果的分析67-68
• 4.4 本章小結68-69
• 結論69-70
• 參考文獻70-72
• 附錄A 優(yōu)化主要代碼(APDL)72-74
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況74-75
• 致謝75-76

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本文編號：454041