發(fā)布時(shí)間：2020-06-21 14:10

【摘要】： 20世紀(jì)50年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展已經(jīng)為工程設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化技術(shù)帶來(lái)了全面的變革。計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件等技術(shù)的不斷結(jié)合、融合，推動(dòng)著設(shè)計(jì)理念、理論、方法、技術(shù)乃至工具的進(jìn)步，設(shè)計(jì)理論研究和新技術(shù)應(yīng)用空前繁榮。與此同時(shí)，港口的發(fā)展對(duì)港口機(jī)械的要求也越來(lái)越高，因此港口裝卸機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算方法需要不斷地更新、充實(shí)和完善，使港口機(jī)械向更注重功能性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，港口裝卸機(jī)械的設(shè)計(jì)方法多采用靜態(tài)設(shè)計(jì)為主，并沒(méi)有有效的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法。在港口機(jī)械研制過(guò)程中引入虛擬樣機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)在各種工況下隨載荷變化的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過(guò)程的仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來(lái)估計(jì)和準(zhǔn)確推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，對(duì)港口機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算有一定參考價(jià)值。從而為將來(lái)起重機(jī)虛擬設(shè)計(jì)的研究打下基礎(chǔ)，為起重機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供先進(jìn)的技術(shù)支持，這對(duì)于加快起重機(jī)械研制周期、降低研制成本，都具有重要的意義。本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，利用UG、ADAMS、ANSYS軟件平臺(tái)，建立了門座起重機(jī)四連桿組合臂架系統(tǒng)的三維數(shù)字化虛擬樣機(jī)，并對(duì)其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)組合臂架系統(tǒng)在各種工況下隨載荷變化的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過(guò)程的仿真，得到的相關(guān)仿真分析數(shù)據(jù)對(duì)于門座起重機(jī)組合臂架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了有效的手段。 論文的主要內(nèi)容包括：根據(jù)起重機(jī)動(dòng)力學(xué)理論，建立了相關(guān)動(dòng)力學(xué)模型，確定了在不同工況下的動(dòng)力載荷；使用三維實(shí)體造型軟件UG，建立了組合臂架系統(tǒng)的三維實(shí)體模型，并將組合臂架系統(tǒng)的三維實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS軟件，在對(duì)各個(gè)部件施加約束和力后，進(jìn)行了多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)三維可視化仿真分析；利用有限元軟件ANSYS對(duì)臂架、象鼻梁、大拉桿建立模態(tài)中性文件，導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行多柔體聯(lián)合仿真。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，在不同工況下，進(jìn)行了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真的初步研究，并將ADAMS中生成的載荷文件導(dǎo)回ANSYS軟件，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行有限元分析。 總之，門座起重機(jī)組合臂架系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)研究，是先進(jìn)的設(shè)計(jì)、分析、仿真技術(shù)應(yīng)用于門座起重機(jī)設(shè)計(jì)中的初步嘗試，為起重機(jī)虛擬設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分仿真分析提供了有力的工具和實(shí)現(xiàn)方法。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH122
【圖文】：

起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和制動(dòng)與行走機(jī)構(gòu)中所發(fā)生的類似過(guò)程有相同之處。起重機(jī)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可簡(jiǎn)化為由彈性件連接起來(lái)的二質(zhì)量(有旋轉(zhuǎn)的可能性)系統(tǒng)，如圖3一2。為了完整地研究啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程，我們考慮到吊重?cái)[動(dòng)的影響。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，我們作以下假定:(1)起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的靜阻力為恒定值。(2)起重機(jī)懸臂在水平面內(nèi)的變形比吊重的擺幅小很多，并且不會(huì)嚴(yán)重影響擺幅的大小。(3)吊重在與懸臂頂端所畫出圓相切的平面::_、內(nèi)發(fā)生振動(dòng)。設(shè):J，—電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子或飛輪體、聯(lián)軸節(jié)、軸)的推算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;J�！鹬貦C(jī)或其旋轉(zhuǎn)部分對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線的推算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;mZ—吊重的質(zhì)量;滬l—電動(dòng)機(jī)軸的推算回轉(zhuǎn)角;切�！鹬貦C(jī)或其回轉(zhuǎn)部分的回轉(zhuǎn)角;，—掉重對(duì)鉛垂線的偏移量;M�！妱�(dòng)機(jī)的剩余旋轉(zhuǎn)力矩;M�！鹬貦C(jī)的旋轉(zhuǎn)靜阻力矩;廠z一一|尸了一」丫/公

本文編號(hào)：2724180