塔帶機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)性能仿真分析
本文選題:塔帶機(jī) + 結(jié)構(gòu)有限元。 參考:《華中科技大學(xué)》2011年碩士論文
【摘要】:本課題來源于“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“特大型施工機(jī)械運(yùn)行安全、診斷與優(yōu)化”。 塔帶機(jī)作為一種應(yīng)用于大型水利工程施工關(guān)鍵設(shè)備,是將塔式起重機(jī)與皮帶輸送機(jī)相結(jié)合形成的“塔吊皮帶機(jī)”,具有機(jī)械結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、工作強(qiáng)度大、工況因素多、連續(xù)作業(yè)和群機(jī)工作等特點(diǎn)。本文從塔帶機(jī)的基本構(gòu)成分析入手,結(jié)合機(jī)械力學(xué)計(jì)算與結(jié)構(gòu)分析的有關(guān)要求,應(yīng)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)簡化原理,建立了塔帶機(jī)的整機(jī)有限元計(jì)算模型,重點(diǎn)對塔帶機(jī)的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行了仿真建模與力學(xué)計(jì)算分析,建立了一系列靜強(qiáng)度分析、模態(tài)分析與參數(shù)校核模型、算法與理論,完成對塔帶機(jī)虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與虛擬運(yùn)行,模擬仿真塔帶機(jī)內(nèi)外輸送臂展開運(yùn)動(dòng)及整機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),得到內(nèi)外輸送臂位移曲線及振幅曲線為運(yùn)動(dòng)控制提供依據(jù)。為對所建立理論進(jìn)行檢驗(yàn),完成了對三種典型起重工況下塔帶機(jī)整機(jī)有限元靜力學(xué)分析及其主要部件起重臂靜剛度分析及強(qiáng)度校核計(jì)算,并應(yīng)用結(jié)構(gòu)模態(tài)有限元分析理論,采用分塊蘭索斯(Block Lanczos)算法提取塔帶機(jī)低階模態(tài),得到其共振固有頻率及振型。同時(shí),在整機(jī)模態(tài)基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析起重臂模態(tài),分析起重臂結(jié)構(gòu)薄弱部位,以期為大型水利工程施工設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行以及結(jié)構(gòu)的安全評估提供決策依據(jù),對不合理設(shè)計(jì)提出改進(jìn)和補(bǔ)救措施,為施工安全、可靠運(yùn)行提供理論支持。
[Abstract]:This subject comes from the National Science and Technology support Program of the 11th Five-Year Plan, "Operation Safety, diagnosis and Optimization of Super-large Construction Machinery". As a kind of key equipment used in large water conservancy projects, tower belt conveyor is a kind of "tower crane" formed by combining tower crane with belt conveyor. It has huge mechanical structure, complex working environment, bad working environment and high working intensity. There are many working condition factors, continuous operation and group machine work and so on. In this paper, starting with the analysis of the basic structure of the tower conveyor, combining with the requirements of the mechanical mechanics calculation and the structural analysis, the finite element calculation model of the tower belt machine is established by applying the simplified principle of the dynamic structure of the multi-body system. The structure and motion performance of the tower conveyor are simulated and analyzed, and a series of static strength analysis, modal analysis and parameter checking model, algorithm and theory are established to complete the design of the virtual prototype of the tower belt conveyor. The development and virtual operation of the inner and outer conveying arm of the tower belt are simulated. The displacement curve and amplitude curve of the inner and outer conveying arm are obtained to provide the basis for the motion control. In order to test the established theory, the finite element static analysis, static stiffness analysis and strength check calculation of the main parts of the tower belt machine under three typical lifting conditions are completed, and the structural modal finite element analysis theory is applied. The low order mode of tower strip is extracted by block Ransau Block Lanczos algorithm, and its resonance natural frequency and mode shape are obtained. At the same time, on the basis of the whole machine mode, the mode of the starting arm and the weak position of the structure of the lifting arm are analyzed in order to provide the decision basis for the optimal operation of the construction equipment and the safety assessment of the structure of the large hydraulic engineering. The improvement and remedial measures are put forward to provide theoretical support for safe and reliable operation of construction.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:TH213.3
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,本文編號:2040044
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