【摘要】：港口的發(fā)展對港口機械的要求也越來越高,因此港口裝卸機械的設(shè)計計算方法需要不斷地更新、充實和完善,使港口機械向更注重功能性、經(jīng)濟性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。長期以來,港口裝卸機械的設(shè)計方法多采用靜態(tài)設(shè)計為主,并沒有有效的動態(tài)仿真設(shè)計新方法。在港口機械研制過程中引入虛擬樣機技術(shù)可以實現(xiàn)計算機對起重機各機構(gòu)在各種工況下隨載荷變化的運行狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真模擬,得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果,以此來估計和準(zhǔn)確推斷實際運行的各種數(shù)據(jù),對港口機械進行動態(tài)分析和計算有一定參考價值。從而為將來起重機虛擬設(shè)計的研究打下基礎(chǔ),為起重機的創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計提供先進的技術(shù)支持,這對于加快起重機械研制周期、降低研制成本,都具有重要的意義。 本文基于虛擬樣機技術(shù),利用ADAMS軟件平臺,建立了門座起重機組合臂架系統(tǒng)的三維數(shù)字化虛擬樣機,并對其進行了較為系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析,實現(xiàn)了計算機對組合臂架系統(tǒng)在各種工況下隨載荷變化的運行狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真模擬,得到的相關(guān)仿真分析數(shù)據(jù)對于門座起重機組合臂架系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計提供了有效的手段,論文的主要內(nèi)容包括: 根據(jù)起重機動力學(xué)理論,建立了相關(guān)動力學(xué)模型,確定了在不同工況下的動力載荷;使用三維實體造型軟件UG,建立了組合臂架系統(tǒng)的三維實體模型,并將組合臂架系統(tǒng)的三維實體模型順利導(dǎo)入ADAMS軟件,在對各個部件施加約束和力后,進行了多剛體系統(tǒng)動力學(xué)三維可視化仿真分析:對臂架結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析,從而了解臂架的動態(tài)特性,提取了前幾階固有頻率、主振型圖,并對結(jié)果進行了分析:利用Ansys軟件與ADAMS軟件的雙向接口,把臂架柔性化,建立組合臂架系統(tǒng)的剛?cè)狁詈咸摂M樣機,在不同工況下,進行了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動力學(xué)仿真的初步研究。 總之,門座起重機組合臂架系統(tǒng)的虛擬樣機研究,是先進的設(shè)計、分析、仿真技術(shù)應(yīng)用于門座起重機設(shè)計中的初步嘗試,為設(shè)計經(jīng)濟、可靠、穩(wěn)定的高性能門座起重機提供了有力的工具和實現(xiàn)方法。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH213.4
【圖文】：

由系統(tǒng)自由度檢驗給出的信息，平衡梁和小拉桿2個鉸接處y、x的自由度被重復(fù)限制，如將平衡梁和小拉桿的轉(zhuǎn)動副(Revolutejoint)用球副(PshericaloJint)代替，則模型沒有冗余自由度。自由度檢驗結(jié)果如圖5一4所示。

在Anyss軟件中對臂架結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析后生成了ADAMs軟件專用的模態(tài)中性文件*(.撇f)，將其導(dǎo)入ADAMS中就可以生成柔性臂架，在修改柔性體的對話框中，可以查看柔性體的模態(tài)信息(見圖6一1)。臂架結(jié)構(gòu)的前八階的固有頻率和相應(yīng)的主振型圖的分析結(jié)果詳見表6一1和圖6一2~圖6一9。圖6一1柔性臂架的模態(tài)信息表6一1臂架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果階階次次頻率(Hz)))振型型lllll1.35111變幅平面的擺動動222223.35888回轉(zhuǎn)平面的擺動動333339.06000變幅平面的擺動動4444412.49555回轉(zhuǎn)平面的擺動動5555520.23666回轉(zhuǎn)平面的扭擺擺6666623.70333變幅平面的擺動動7777724.24555回轉(zhuǎn)平面的扭擺擺8888831.93999自身的扭動動圖6一2

在Anyss軟件中對臂架結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析后生成了ADAMs軟件專用的模態(tài)中性文件*(.撇f)，將其導(dǎo)入ADAMS中就可以生成柔性臂架，在修改柔性體的對話框中，可以查看柔性體的模態(tài)信息(見圖6一1)。臂架結(jié)構(gòu)的前八階的固有頻率和相應(yīng)的主振型圖的分析結(jié)果詳見表6一1和圖6一2~圖6一9。圖6一1柔性臂架的模態(tài)信息表6一1臂架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果階階次次頻率(Hz)))振型型lllll1.35111變幅平面的擺動動222223.35888回轉(zhuǎn)平面的擺動動333339.06000變幅平面的擺動動4444412.49555回轉(zhuǎn)平面的擺動動5555520.23666回轉(zhuǎn)平面的扭擺擺6666623.70333變幅平面的擺動動7777724.24555回轉(zhuǎn)平面的扭擺擺8888831.93999自身的扭動動圖6一2

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