發(fā)布時間：2018-06-17 10:03

  本文選題：船用單軌吊機 + 強度計算��； 參考：《大連理工大學》2012年碩士論文

【摘要】：國際航運的三大主流船型分別為散貨船,集裝箱船及油輪。為了能在船舶靠泊期間為船上吊裝給養(yǎng)和備品配件,將不同甲板層的貨物相互調配以及將同一層甲板的貨物更換位置等作業(yè),最初由懸臂式液壓回轉克令吊承擔該任務。但是在大型集裝箱船和超大規(guī)模油輪上,例如TEU4000以上的集裝箱船和30萬噸油輪等,由于船舷過寬,懸臂式液壓回轉克令吊的工作半徑很難覆蓋整個船舷范圍,并且懸臂式液壓回轉克令吊由于船體上層建筑(如艉樓等)的影響,會形成操作盲區(qū),很難滿足實際的作業(yè)要求。此外懸臂式液壓回轉克令吊由于結構重量大,其上包括電機、減速箱、馬達、液壓缸、油箱、絞車、回轉齒圈等眾多部件,造價非常高,因此市場上出現(xiàn)了能夠在船體左右兩舷之間自由運動,并且可以單側伸出船舷進行作業(yè),價格低廉的船用單軌吊機。挪威TTS船用設備公司生產的船用單軌吊機就是在這種市場背景下產生的。這種單軌吊機主要設備僅僅裝配有兩個絞車,一個驅動減速箱和電機,兩個起升減速箱和電機。通過電器系統(tǒng),可以實現(xiàn)無線和有線兩種方式對吊車的操作。 由于近年來國際金融危機的影響,國際航運業(yè)尤其是集裝箱運輸業(yè)為了保證節(jié)能,環(huán)保,高效、降低能耗和攤薄成本的要求,集裝箱船的貨柜量越來越大。船東需要一種相對比較大噸位的單軌吊機,能夠在安裝在甲板下面的狹窄空間里,在兩舷之間或者伸出船舷進行作業(yè),本文描述的13噸單軌吊機就是按照上面的要求設計生產的。 本文以集裝箱船使用的13噸單軌吊機為例介紹了如何使用計算軟件Mathcad對吊車的結構強度進行理論計算,同時介紹了有限元分析軟件Ansys對吊車的結構強度的分析。由于在Mathcad軟件中輸入材料力學相關公式和結構數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)可以自動進行計算,無須人為推導,因此大大減少了計算的工作量,提高了準確性,在工程設計中被廣泛使用。在理論計算后,用3D建模軟件對吊機的主要結構進行建模(本文使用Autodesk公司開發(fā)的Inventor軟件),然后將模型導入有限元分析軟件,劃分網(wǎng)格,施加載荷和自由度限制,Ansys系統(tǒng)會自動進行節(jié)點分析,找出危險節(jié)點,從而對吊車薄弱結構進行有針對性的加強。 使用Ansys軟件另外的一個意義是比較準確的確定鋼結構件的面積,重量,重心。在工程實際中,鋼結構面積,重量和工程造價直接相關；重心和鋼結構件的吊裝方法相聯(lián)系。以上幾個參數(shù)的確立對今后工程管理有著直接的指導作用。 在吊車的強度設計中,通常按照初步結構設計,理論強度計算,有限元軟件驗證及優(yōu)化,最后是對計算書和圖紙進行審核的步驟進行。本文從工程實例出發(fā),詳細闡述了如何將有限元軟件Ansys應用在工程實踐中,這也是目前工程設計領域一個比較流行的做法,由于目前對船用單軌吊機強度研究的論文很少,希望對今后類似的船用起重設備的設計工作有借鑒的意義。
[Abstract]:The invention relates to a ship monorail crane manufactured by the Norwegian TTS marine equipment company , which can realize free movement between the two sides of the ship body and the replacement position of goods on the same deck .


Due to the impact of the international financial crisis in recent years , the international shipping industry , in particular the container transport industry , is becoming more and more important in order to ensure energy saving , environmental protection , high efficiency , low energy consumption and low cost .


This paper introduces how to calculate the structural strength of the crane by using the 13 - ton monorail crane used by container ship , and introduces the analysis of the structural strength of the crane by the finite element analysis software Ansys . After the calculation of the theory , the main structure of the crane is modeled by the 3D modeling software ( this paper uses the Inventor software developed by Autodesk company ) , then the model is imported into the finite element analysis software , the grid is divided , the load and the degree of freedom are applied , the Ansys system automatically performs the node analysis , finds out the dangerous nodes , and accordingly strengthens the weak structure of the crane .


The use of Ansys software is another significant step in determining the area , weight and center of gravity of steel structural members . In practice , the area , weight and cost of steel structure are directly related ;
The establishment of the above parameters has direct guidance to the future engineering management .


In the strength design of the crane , it is usually carried out according to the preliminary structural design , theoretical strength calculation , finite element software verification and optimization , and finally the calculation book and the drawing are audited . In this paper , the paper describes how to apply the finite element software Ansys in engineering practice , which is a popular practice in the field of engineering design .
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U664.43;TH218

【參考文獻】

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本文編號：2030647