本文關(guān)鍵詞：異形高聳專用塔機的動態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：異形高聳專用塔機是一種針對特定建筑而設(shè)計的新型塔機，它彌補了普通塔機在針對類似火電廠冷卻塔、煙囪結(jié)構(gòu)以及交通鐵路塔橋之類建筑施工方面的不足，由于在它的設(shè)計中增加了施工平橋部分，使它可同時完成物料升降與水平運輸及施工人員輸送功能，很大程度上提高了施工效率，降低了工程的成本。 本文以有限元法為分析理論基礎(chǔ)，以大型有限元分析軟件ANSYS為分析平臺，通過對異形高聳專用塔機的結(jié)構(gòu)尺寸性能分析，，建立了塔機的有限元模型。 針對塔機在兩種靜平衡狀態(tài)的危險工況進行了靜力學(xué)分析。對塔機的模態(tài)特性及諧響應(yīng)進行了分析，提取了塔機的前8階模態(tài)頻率、主振型，并對振型表現(xiàn)形式進行了分析。通過對塔機的諧響應(yīng)分析，得出了塔機在簡諧激振下的不同部位的諧響應(yīng)位移曲線圖，并與模態(tài)分析結(jié)果進行了對比，得出了塔機最容易發(fā)生振動的頻率。 參考國家抗震規(guī)范，計算出了塔機的地震譜值，使用ANSYS軟件的譜分析模塊對塔機進行了地震譜分析，分析結(jié)果對塔機的抗震防震設(shè)計提供了一定的參考。 分析了異形高聳塔機起重系統(tǒng)，并建立了塔機起重系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過對基本粒子群優(yōu)化算法進行改進，運用MATLAB實現(xiàn)了基于粒子群算法的異形高聳塔機起重系統(tǒng)的優(yōu)化，且效果明顯。
【關(guān)鍵詞】：異形高聳專用塔機 有限元模型 靜力學(xué)分析 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 地震譜分析 優(yōu)化設(shè)計
【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】：2014
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 塔式起重機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-11
• 1.2 本課題提出的背景11-12
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題的研究意義13
• 1.5 課題的主要研究內(nèi)容13-15
• 2 異形高聳專用塔機的有限元建模及靜力學(xué)分析15-31
• 2.1 異形高聳專用塔機的結(jié)構(gòu)及參數(shù)15-17
• 2.1.1 異形高聳專用塔機的性能及尺寸參數(shù)15-17
• 2.1.2 異形高聳專用塔機的金屬結(jié)構(gòu)17
• 2.2 有限元法介紹17-21
• 2.2.1 有限元法的基本思想18
• 2.2.2 有限元法分析的步驟18-19
• 2.2.3 有限元的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢19-21
• 2.3 ANSYS 軟件介紹21-24
• 2.3.1 ANSYS 軟件的特點21-22
• 2.3.2 ANSYS 的建模方法22-23
• 2.3.3 ANSYS 軟件的有限元求解過程23-24
• 2.4 異形高聳專用塔機的有限元建模24-26
• 2.4.1 簡化處理24-25
• 2.4.2 單元選擇25
• 2.4.3 邊界條件的處理25-26
• 2.5 異形高聳專用塔機的靜力學(xué)分析26-29
• 2.5.1 塔式起重機的靜力學(xué)分析工況：26-28
• 2.5.2 異形高聳專用塔機結(jié)構(gòu)的強度及剛度28
• 2.5.3 ANSYS 靜力學(xué)分析28-29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 3 異形高聳專用塔機的模態(tài)及諧響應(yīng)分析31-41
• 3.1 異形高聳專用塔機的模態(tài)分析31-37
• 3.1.1 模態(tài)分析簡介31-32
• 3.1.2 模態(tài)分析基本理論32-33
• 3.1.3 ANSYS 模態(tài)分析方法33-34
• 3.1.4 模態(tài)分析步驟34-35
• 3.1.5 ANSYS 模態(tài)分析35-37
• 3.2 異形高聳專用塔機的諧響應(yīng)分析37-40
• 3.2.1 諧響應(yīng)分析簡介37-39
• 3.2.2 諧響應(yīng)分析39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 4 異形高聳專用塔機的地震譜響應(yīng)分析41-51
• 4.1 地震對塔機的危害41-43
• 4.2 抗震設(shè)計的發(fā)展43-44
• 4.2.1 靜力理論階段43-44
• 4.2.2 反應(yīng)譜方法44
• 4.2.3 動力理論階段44
• 4.2.4 基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計理論44
• 4.3 ANSYS 譜分析44-47
• 4.3.1 譜分析基本理論44-46
• 4.3.2 譜分析方法46
• 4.3.3 ANSYS 譜分析步驟46-47
• 4.4 異形高聳專用塔機的地震譜分析47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 5 異形高聳專用塔機的起重系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計51-61
• 5.1 粒子群優(yōu)化算法簡介51-55
• 5.1.1 粒子群優(yōu)化算法基本理論51-54
• 5.1.2 粒子群優(yōu)化算法的改進54-55
• 5.2 塔機起重系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型55-57
• 5.2.2 目標函數(shù)56
• 5.2.3 約束條件56-57
• 5.2.4 設(shè)計變量的區(qū)域約束57
• 5.3 塔機起重系統(tǒng)的優(yōu)化運算57-59
• 5.3.1 粒子群優(yōu)化算法的流程57-58
• 5.3.2 起重系統(tǒng)的優(yōu)化過程58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 6 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61
• 6.2 展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 附錄：攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文67

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