面向吊裝作業(yè)運(yùn)動(dòng)模擬的起重機(jī)臂架變形仿真研究
本文選題:起重機(jī)臂架 + 動(dòng)態(tài)顯示 ; 參考:《湖南大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:“十二五”規(guī)劃中,國(guó)家將發(fā)展高端裝備制造業(yè)作為重要的戰(zhàn)略任務(wù)。起重機(jī)作為其中的重要組成部分,必然得到高速發(fā)展。在起重機(jī)結(jié)構(gòu)中,臂架是影響整機(jī)起吊性能、工作穩(wěn)定性和安全性的決定性因素。在作業(yè)過(guò)程中,臂架會(huì)發(fā)生撓曲變形,若不將其加以考慮將會(huì)影響起重機(jī)的正常作業(yè)。在中聯(lián)重科與湖南大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的大型吊裝工程三維仿真系統(tǒng)中,為了增加整套系統(tǒng)的真實(shí)性和沉浸感,需要對(duì)起重機(jī)臂架的撓度變形進(jìn)行計(jì)算和顯示。 起重機(jī)在吊裝作業(yè)過(guò)程中,隨著吊裝物重量和臂架仰角的變化,起重機(jī)的臂架的撓度變形程度將不同,同時(shí)臂架的組合形式及主臂的伸縮方式也會(huì)隨著選擇的工況的不同而不同,這就要求在開(kāi)發(fā)的仿真系統(tǒng)中建立的臂架模型能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示。本文提出了針對(duì)各種特定型號(hào)的全地面起重機(jī)的臂架系統(tǒng)在所有工況下的撓度變形進(jìn)行計(jì)算并將計(jì)算得到的結(jié)果擬合出相應(yīng)的撓度曲線方程,編寫出相應(yīng)的程序,,以實(shí)現(xiàn)臂架的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示的方法。研究了基于體單元、面單元、線框單元三種方式在OSG中建立發(fā)生撓曲變形的起重機(jī)主臂模型,將三種方法作了比較,發(fā)現(xiàn)以線框的方式建立發(fā)生撓曲變形的起重機(jī)主臂模型的顯示效果最佳。 本文采用了ANSYS-CFX軟件對(duì)仰角為90°的全伸主臂在3、4、5級(jí)風(fēng)的作用下所受的最大壓強(qiáng)和風(fēng)速進(jìn)行了數(shù)值模擬,將數(shù)值模擬結(jié)果與傳統(tǒng)解析法計(jì)算結(jié)果予以比較,發(fā)現(xiàn)運(yùn)用解析法得到的起重機(jī)主臂所受風(fēng)載的作用力偏大,并給出了結(jié)合主臂風(fēng)載荷數(shù)值模擬的結(jié)果對(duì)該起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的建議。
[Abstract]:In the twelfth five-year plan, the state regards the development of high-end equipment manufacturing industry as an important strategic task. Crane, as an important part of it, must be developed at high speed. In the structure of crane, boom is the decisive factor affecting the lifting performance, working stability and safety of the whole crane. In the process of operation, the jib will be deformed, if it is not considered, it will affect the normal operation of the crane. In the 3D simulation system of large-scale hoisting engineering developed by Zhonglian heavy Engineering and Hunan University, in order to increase the authenticity and immersion of the whole system, it is necessary to calculate and display the deflection of crane jib. During the hoisting operation, the deflection degree of the crane jib will be different with the change of the lifting weight and the elevation angle of the jib. At the same time, the combination form of the arm and the expansion mode of the main arm will also vary with the selected working conditions, which requires that the boom model established in the developed simulation system can realize parameterized driving and dynamic display. In this paper, the deflection deformation of the boom system of various special types of all-ground cranes under all working conditions is calculated, and the corresponding deflection curve equation is fitted by the calculated results, and the corresponding program is compiled. In order to realize the parameterized drive and dynamic display of the boom. Based on volume element, plane element and wire frame element, a crane main arm model with flexural deformation in OSG is established, and the three methods are compared. It is found that the display effect of the main jib model of crane with flexural deformation is the best. In this paper, ANSYS-CFX software is used to simulate the maximum pressure and wind speed of a fully extended main arm with an elevation angle of 90 擄under the action of 3X / 4 / 5 wind. The numerical simulation results are compared with those of the traditional analytical method. It is found that the wind load on the main arm of the crane is too large by using the analytic method, and the suggestion of optimizing the structure of the crane jib is given in combination with the results of the numerical simulation of the wind load on the main arm.
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TH21
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1889753
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