電動葫蘆門式起重機結構分析與優(yōu)化設計
發(fā)布時間:2017-04-17 01:16
本文關鍵詞:電動葫蘆門式起重機結構分析與優(yōu)化設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:起重機械已經成為了現代生產過程中不可缺少的一種工具。起重機械的設計是否合理對于企業(yè)的安全生產和減少事故起著至關重要的作用,以往的起重機械設計方法普遍存在著自重較大,材料浪費的問題,F代起重機械設計方法的出現,縮短了起重機設計的周期,加快了起重機設計方法的發(fā)展。在滿足工程需要的前提下,如何實現起重機的快速設計,減低起重機的自重,提高企業(yè)的經濟效益對于人們具有更現實的意義。 本文通過ANSYS有限元軟件,對電動葫蘆門式起重機進行了有限元建模。通過對起重機有限元模型進行加載,靜態(tài)分析和動態(tài)分析,為接下來起重機的優(yōu)化設計提供依據。本文的研究內容主要包括; (1)基于有限元理論基礎,通過APDL二次開發(fā)語言,建立了起重機的有限元模型,對起重機進行模型加載和靜態(tài)分析計算,得到了起重機的結構最大應力和最大變形,得到了起重機結構設計中的薄弱處。 (2)對起重機模型進行模態(tài)分析,得到了起重機的模態(tài)頻率,對起重機進行諧響應分析,得到了對起重機模型影響最大的模態(tài)頻率,為起重機的優(yōu)化設計提供了基礎。 (3)建立起重機的優(yōu)化設計模型,以起重機整體結構為研究對象,分別以起重機整體質量和起重機的模態(tài)頻率為優(yōu)化設計目標,對起重機進行優(yōu)化設計,,獲得起重機的結構最優(yōu)尺寸,并驗證了其最優(yōu)尺寸的合理性。 本文研究的內容為起重機的設計提供了一些分析方法,對于工程實際中遇到的問題具有重要的指導意義,為起重機的結構分析和優(yōu)化設計提供了理論基礎。
【關鍵詞】:電動葫蘆 起重機 頻率 應力 變形
【學位授予單位】:鄭州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH213.5;TH211.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 課題研究背景及意義9-10
- 1.2 國內外研究現狀10-11
- 1.3 起重機種類及其簡介11-14
- 2 有限元理論及起重機數學模型14-23
- 2.1 有限元方法及ANSYS軟件簡介14-16
- 2.1.1 有限元方法簡介14-15
- 2.1.2 ANSYS軟件簡介15
- 2.1.3 參數化語言APDL簡介15-16
- 2.2 起重機數學計算模型16-22
- 2.2.1 起重機的載荷分析16-17
- 2.2.2 起重機的主梁截面性質17-18
- 2.2.3 起重機的強度計算模型18-20
- 2.2.4 起重機的剛度計算模型20-22
- 2.3 本章小結22-23
- 3 起重機參數化建模與加載23-33
- 3.1 概述23
- 3.2 起重機模型的建立23-27
- 3.2.1 起重機模型結構及幾何參數23-25
- 3.2.2 起重機有限元模型的建立25-27
- 3.3 起重機有限元網格劃分27-30
- 3.4 起重機模型載荷分析及加載30-31
- 3.4.1 自重載荷30
- 3.4.2 起升載荷30
- 3.4.3 水平慣性運動力30-31
- 3.4.4 附加載荷31
- 3.5 起重機邊界約束條件31-32
- 3.6 本章小結32-33
- 4 起重機的靜態(tài)分析和動態(tài)分析33-48
- 4.1 概述33
- 4.2 起重機的靜態(tài)分析33-38
- 4.2.1 靜態(tài)分析理論33-34
- 4.2.2 起重機的有限元模型計算34-38
- 4.3 起重機的模態(tài)分析38-44
- 4.3.1 起重機的模態(tài)分析理論38-39
- 4.3.2 起重機的模態(tài)分析方法39-40
- 4.3.3 起重機模態(tài)分析結果40-44
- 4.4 起重機的諧響應分析44-47
- 4.4.1 諧響應分析理論44-45
- 4.4.2 諧響應分析方法45-46
- 4.4.3 諧響應分析結果46-47
- 4.5 本章小結47-48
- 5 起重機的靜態(tài)和動態(tài)結構優(yōu)化設計48-64
- 5.1 概述48
- 5.2 ANSYS結構優(yōu)化設計理論及簡介48-52
- 5.2.1 ANSYS優(yōu)化設計工具及方法49-50
- 5.2.2 ANSYS優(yōu)化設計的基本要素50
- 5.2.3 ANSYS優(yōu)化設計的基本過程50-52
- 5.3 起重機的結構優(yōu)化設計52-63
- 5.3.1 設計變量的確定52-53
- 5.3.2 約束條件53-55
- 5.3.3 目標函數55-56
- 5.3.4 選取優(yōu)化工具和優(yōu)化方法56-57
- 5.3.5 優(yōu)化設計結果分析57-63
- 5.4 本章小結63-64
- 6 結論與展望64-66
- 6.1 主要結論64-65
- 6.2 展望65-66
- 參考文獻66-68
- 致謝68-69
- 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及研究成果69
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前7條
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本文編號:312108
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