塔機有限元分析求解器的開發(fā)技術(shù)
發(fā)布時間:2020-11-06 05:46
塔式起重機在使用過程中,由于其自身的結(jié)構(gòu)特點,對其使用過程中運行工況進行安全監(jiān)測是很有必要的。各種工況下對塔機各部位的應(yīng)力應(yīng)變作出準確的安全響應(yīng),并及時采取相應(yīng)措施,這對保證塔機運行安全、保護塔機操作人員生命安全具有十分重要的意義。 近十年來,國外塔機研究人員對塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)作了大量的研究和技術(shù)改進,并且推出了性能優(yōu)越、預警及時的塔機專用PLC控制和全參數(shù)智能控制與故障診斷系統(tǒng),而我國在這方面的研發(fā)剛剛起步,由于控制系統(tǒng)可靠性差,導致塔機在使用過程中出現(xiàn)頻發(fā)的機械、電器事故。故開發(fā)塔機同步工況安全監(jiān)測預警系統(tǒng)成為塔機行業(yè)當務(wù)之急。 本文基于彈性力學理論、數(shù)學求解原理以及有限元桿梁結(jié)構(gòu)原理,分析比較了部分有限元分析軟件求解器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編程特點,結(jié)合塔機結(jié)構(gòu)特點和受力特性,編制了塔機有限元分析同步工況靜力求解器程序,適用于塔機安全控制系統(tǒng)對塔機結(jié)構(gòu)線性靜力學的應(yīng)力計算分析。 本文開發(fā)的塔機有限元分析同步工況靜力求解器程序主要有以下特點: 1.有限元分析總體剛度矩陣的三角分解A=LU=LDL~T是求解正定稀疏線性方程組Ax=f中計算量最大的部分。本文采用基于修正Cholesky分解的變列高一維存貯方式,在三角分解完成后,引入松弛迭代法對有
【學位單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:TH213.3
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 塔式起重機的構(gòu)造與發(fā)展
1.2 有限元分析方法簡介
1.3 本文的主要內(nèi)容、目的和意義
第二章 有限元分析的基本原理
2.1 有限元分析的力學基礎(chǔ)
2.1.1 空間問題的基本力學變量
2.1.2 空間問題的三大類力學方程和邊界條件
2.2 彈性力學問題近似求解的加權(quán)殘值法
2.3 彈性問題近似求解的虛功原理、最小勢能原理及其變分基礎(chǔ)
2.3.1 虛功原理
2.3.2 最小勢能原理
2.3.3 最小勢能原理的變分基礎(chǔ)
2.3.4 加權(quán)殘值法、虛功原理、最小勢能原理以及變分方法之間的關(guān)系
2.4 求解各種方法的特點及比較
第三章 桿—梁結(jié)構(gòu)有限元分析原理
3.1 有限元分析的基本步驟及表達式
3.2 桿單元及其坐標變換
3.2.1 局部坐標系中的單元描述
3.2.2 桿單元的坐標變換
3.3 梁單元及其坐標變換
3.3.1 局部坐標系中的梁單元
3.3.2 平面梁單元的坐標變換
3.3.3 空間梁單元及坐標變換
3.4 本章要點
第四章 塔機有限元分析求解器結(jié)構(gòu)分析
4.1 傳統(tǒng)直接求解器結(jié)構(gòu)分析
4.2 塔機有限元分析求解器結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
第五章 塔機有限元求解器程序?qū)崿F(xiàn)
5.1 塔機有限元分析靜力求解器程序
5.1.1 程序?qū)崿F(xiàn)原理及變量說明
5.1.2 CTFEM3D.FOR程序?qū)崿F(xiàn)
5.2 塔機有限元分析求解器的工程應(yīng)用
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄
【引證文獻】
本文編號:2872733
【學位單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:TH213.3
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 塔式起重機的構(gòu)造與發(fā)展
1.2 有限元分析方法簡介
1.3 本文的主要內(nèi)容、目的和意義
第二章 有限元分析的基本原理
2.1 有限元分析的力學基礎(chǔ)
2.1.1 空間問題的基本力學變量
2.1.2 空間問題的三大類力學方程和邊界條件
2.2 彈性力學問題近似求解的加權(quán)殘值法
2.3 彈性問題近似求解的虛功原理、最小勢能原理及其變分基礎(chǔ)
2.3.1 虛功原理
2.3.2 最小勢能原理
2.3.3 最小勢能原理的變分基礎(chǔ)
2.3.4 加權(quán)殘值法、虛功原理、最小勢能原理以及變分方法之間的關(guān)系
2.4 求解各種方法的特點及比較
第三章 桿—梁結(jié)構(gòu)有限元分析原理
3.1 有限元分析的基本步驟及表達式
3.2 桿單元及其坐標變換
3.2.1 局部坐標系中的單元描述
3.2.2 桿單元的坐標變換
3.3 梁單元及其坐標變換
3.3.1 局部坐標系中的梁單元
3.3.2 平面梁單元的坐標變換
3.3.3 空間梁單元及坐標變換
3.4 本章要點
第四章 塔機有限元分析求解器結(jié)構(gòu)分析
4.1 傳統(tǒng)直接求解器結(jié)構(gòu)分析
4.2 塔機有限元分析求解器結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
第五章 塔機有限元求解器程序?qū)崿F(xiàn)
5.1 塔機有限元分析靜力求解器程序
5.1.1 程序?qū)崿F(xiàn)原理及變量說明
5.1.2 CTFEM3D.FOR程序?qū)崿F(xiàn)
5.2 塔機有限元分析求解器的工程應(yīng)用
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄
【引證文獻】
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1 陳超超;橋梁檢測車臂架結(jié)構(gòu)仿真分析[D];重慶理工大學;2010年
本文編號:2872733
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