【摘要】：隨生產(chǎn)規(guī)模的擴大及自動化程度的提高，橋式起重機應(yīng)用越來越廣泛，所起的作用也愈來愈大，這樣對橋式起重機的要求也越來越高，安全、可靠、經(jīng)濟。而目前CAD技術(shù)在起重機行業(yè)應(yīng)用水平參差不齊，很多企業(yè)CAD技術(shù)的應(yīng)用僅僅停留在繪圖層面上，力學(xué)性能分析還是手工計算，費時費力。面對橋式起重機輕型化智能化發(fā)展大趨勢，橋式起重機設(shè)計必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計模式。 傳統(tǒng)橋式起重機設(shè)計主要采用經(jīng)典力學(xué)，并進行大量假設(shè)，導(dǎo)致計算結(jié)果準(zhǔn)確性差，一方面強度富余，另一方面結(jié)構(gòu)件事故時有發(fā)生，如結(jié)構(gòu)斷裂及折斷。所以在起重機設(shè)計時在考慮靜態(tài)特性的同時必須考慮起重機動態(tài)特性。而目前動態(tài)設(shè)計還沒有發(fā)展成熟，很多人也進行了探索，但是深度還是不夠，所以，對橋式起重機動態(tài)研究還是困難重重。 隨著計算機的發(fā)展，有限元軟件ANSYS發(fā)展比較成熟，有限元法得到廣泛應(yīng)用，其計算結(jié)果準(zhǔn)確性得到認(rèn)可。所以，本文應(yīng)用ANSYS建立QD型電動雙梁橋式起重機有限元模型，并進行靜力、優(yōu)化和動力分析。在建模時，盡可能忠實于圖紙，無關(guān)緊要的部分進行簡化，以提高計算精度。在靜力有限元分析時，先對滿載小車組成的模塊進行靜力有限元分析，得到其支撐反力然后作用到橋架上，這樣得出靜力分析結(jié)果之后，利用靜力分析結(jié)構(gòu)，并用APDL語言對橋式起重機進行優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計出安全、可靠、經(jīng)濟的產(chǎn)品。得出優(yōu)化后的尺寸和尺寸對目標(biāo)函數(shù)的靈敏度。最后對優(yōu)化后的起重機有限元模型進行動力學(xué)分析，主要進行模態(tài)分析、瞬態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。模擬起重機的工況，主要有啟動、制動和突然卸載。
【圖文】：

西安 建 筑科 技 大 學(xué)碩 士 學(xué) 位論 文 對圖 2 .2 小車 有 限元 模型 施 加的 約 束主 要 有 ： UX , UY , U Z ； U X , U Y ； UY , U Y 。 對 小車 有 限 元 建模 目 的 是 通過 對 小 車加 載 求 解 提取 出 四 輪處 約 束 反 力也 就 壓 ，正 是 對橋 架 的 作用 力 。 對 圖 2. 3 所示 橋 架有 限元 施 加 約 束也 有 四 處 ，主 要 X , U Y , U Z ； U Y , U Z ； U X , U Z ；U Z 。然 后對 橋 架進 行 加載 集中 力 ，，即 是 對小 車 求 約 束 反 力 。 當(dāng) 然 要 改 變 小 車 位 置 ， 即 加 載 位 置 ， 計 算 在 小 車 的 行 程 中 橋 架 對最 大 應(yīng)力 和 最 大位 移 ， 求解 部 分將 是 下 一章 重 點討 論 的 內(nèi)容 。 經(jīng)過 上 面 的建 模 分 析 ，得 出 如 圖 2. 2 所 示小 車 有 限 元模 型 和 圖 2. 3 所 示橋 架 元 模型 。

圖 2 . 3 橋 架有 限 元 模型 .4 本章 小 結(jié) 本章 根 據(jù) 橋機 的 結(jié) 構(gòu) 特點 和 建 模目 的 ，利 用 AN S YS 分別 建 立橋 架 和 小車 的 ， 這 也 是 本 論 文 的 一 個 很 重 要 的 創(chuàng) 新 點 。 利 用 建 立 小 車 模 型 ， 求 出 小 車 的 反 力 ， 就 是 對 橋 架 的 輪 壓 。 遵 循 這 個 目 的 對 小 車 模 型 進 行 合 理 簡 化 。 而 橋 架 有 模 型 是 以 后 重 要 的 分 析 對 象 ， 所 以 建 模 比 較 細(xì) 致 并 給 出 了 橋 架 的 截 面 形 狀 。如 下 ： 1 ） 在介 紹橋 機 基 本 知識 和 有 限元 知 識 及 AN S YS 軟 件的 基礎(chǔ) 上 ， 分 別建 立 式 起 重機 和小 車 模型 。 2） 在 建 立橋 架 模 型 和小 車 模 型之 前 ， 對 橋 架 和 小 車結(jié) 構(gòu) 進 行了 分 析 。根 據(jù) 模 型 的 目 的 不 同 ， 建 立 小 車 有 限 元 模 型 的 目 的 是 為 了 求 得 小 車 對 橋 架 的 輪 壓 以 對 小 車 有 限 元 模 型 進 行 合 理 簡 化 。 而 對 橋 架 則 進 行 了 細(xì) 致 入 微 的 建 模 ， 并
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH215

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 陽云華,金光振;橋式起重機三維有限元分析[J];湖北工學(xué)院學(xué)報;2003年02期

2 劉云平;包華;陳明;;ANSYS軟件的優(yōu)化分析介紹[J];湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2010年04期

3 毛聰;郭克希;李河清;李旭宇;;橋式起重機端梁三維有限元受力分析[J];長沙理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

4 謝元丕;馮剛;;ANSYS三維實體單元與板殼單元的組合建模研究[J];機械設(shè)計;2009年04期

5 張建超;王軍;郭文武;;ANSYS在造橋機結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[J];建筑機械;2009年23期

6 李順江;;基于有限元法的塔式起重機模態(tài)分析[J];漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2009年02期

7 屈小章;劉峰;朱會文;;160t/50t冶金橋式起重機小車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];起重運輸機械;2009年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 曾春;基于ANSYS的橋式起重機橋架結(jié)構(gòu)有限元動態(tài)分析研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

2 張春茂;軌道式集裝箱龍門起重機參數(shù)化設(shè)計研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

3 孫守勝;龍門起重機金屬結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 王述真;大型龍門起重機主梁結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

本文編號：2518082