大跨度門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析與改進(jìn)
本文關(guān)鍵詞:大跨度門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析與改進(jìn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國(guó)起重運(yùn)輸機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已具有一定的規(guī)模和水平,形成了較為完整的科研、生產(chǎn)體系,已能為國(guó)內(nèi)各部門(mén)提供各種相應(yīng)的產(chǎn)品,獨(dú)立為國(guó)家重點(diǎn)工程提供所需的大型成套設(shè)備。但是,與世界先進(jìn)水平比較,無(wú)論在產(chǎn)品的品種、數(shù)量方面,還是機(jī)械的性能、質(zhì)量等方面都存在著一定的差距。當(dāng)前,進(jìn)入全球化國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng),我國(guó)的起重機(jī)制造業(yè)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新形勢(shì)。因此起重機(jī)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新是關(guān)鍵。 本論文以某大跨度雙梁門(mén)式起重機(jī)為原型,,參照岸邊集裝箱起重機(jī)和斜拉橋的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)該雙梁門(mén)式起重機(jī)采用加斜拉桿。首先,使用有限元分析軟件ANSYS建立該雙梁門(mén)式起重機(jī)模型。然后,充分考慮局部載荷的處理方式,將載荷分散避免出現(xiàn)加載處的集中應(yīng)力,采用簡(jiǎn)支的方式進(jìn)行約束,避免多余的約束,對(duì)鉸接處采用自由度耦合的方式進(jìn)行模擬。最后,對(duì)改進(jìn)前后的雙梁門(mén)式起重機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度,剛度及模態(tài)分析,對(duì)比改進(jìn)前后的計(jì)算結(jié)果并做出總結(jié)。研究結(jié)果表明:斜拉桿對(duì)大跨度門(mén)式起重機(jī)受力狀況改善效果顯著,加斜拉桿后結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布較為均勻且均滿足設(shè)計(jì)手冊(cè)要求。改進(jìn)方式較為合理,能充分節(jié)約材料降低成本。改進(jìn)后結(jié)構(gòu)自振頻率滿足手冊(cè)要求。 本論文與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際直接聯(lián)系,研究結(jié)果可直接反饋到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中,檢驗(yàn)現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性。本文的研究對(duì)我國(guó)大跨度門(mén)式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義,另外,有限元計(jì)算過(guò)程比傳統(tǒng)的公式計(jì)算過(guò)程周期短、結(jié)果全面,理解和掌握新的設(shè)計(jì)方法對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí)都具有深遠(yuǎn)的意義。
【關(guān)鍵詞】:局部載荷 自由度耦合 有限元分析軟件 岸邊集裝箱起重機(jī) 斜拉桿 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】:河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH213.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題的研究背景及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展方向及比較10-11
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)起重機(jī)發(fā)展方向10
- 1.2.2 國(guó)外起重機(jī)發(fā)展方向10-11
- 1.2.3 國(guó)外起重機(jī)現(xiàn)狀的比較11
- 1.3 起重機(jī)的分類11-12
- 1.3.1 橋架型起重機(jī)11-12
- 1.3.2 臂架型起重機(jī)12
- 1.4 門(mén)式起重機(jī)12-13
- 1.4.1 門(mén)式起重機(jī)的分類12
- 1.4.2 門(mén)式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)型式12-13
- 1.5 論文研究?jī)?nèi)容13-15
- 第2章 建立門(mén)式起重機(jī)有限元模型15-23
- 2.1 有限元分析法基本理論15-16
- 2.2 有限元軟件 ANSYS 簡(jiǎn)介16-19
- 2.2.1 ANSYS 軟件的功能16-17
- 2.2.2 ANSYS 軟件的建模17-18
- 2.2.3 ANSYS 軟件的網(wǎng)格劃分18
- 2.2.4 ANSYS 軟件的自由度耦合18-19
- 2.3 門(mén)式起重機(jī)主要性能參數(shù)19-21
- 2.3.1 模型的組成單元19-20
- 2.3.2 模型的單元特性20-21
- 2.3.3 模型的材料21
- 2.4 門(mén)式起重機(jī)建模21-22
- 2.5 本章小結(jié)22-23
- 第3章 改進(jìn)前門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析23-35
- 3.1 門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜力學(xué)分析23-25
- 3.1.1 靜力學(xué)分析理論23
- 3.1.2 門(mén)式起重機(jī)靜力學(xué)分析中的計(jì)算載荷23-24
- 3.1.3 門(mén)式起重機(jī)靜力學(xué)分析相關(guān)研究論文24-25
- 3.2 門(mén)式起重機(jī)支腿的約束方式25-26
- 3.3 門(mén)式起重機(jī)的載荷的處理方式26-27
- 3.4 雙梁門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析27-33
- 3.4.1 剛度計(jì)算28-29
- 3.4.2 強(qiáng)度計(jì)算29-32
- 3.4.3 門(mén)架有限元計(jì)算結(jié)果32-33
- 3.5 本章小結(jié)33-35
- 第4章 門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)及有限元分析35-47
- 4.1 岸邊集裝箱起重機(jī)簡(jiǎn)介35-36
- 4.2 斜拉橋簡(jiǎn)介36-37
- 4.3 相關(guān)論文研究37-38
- 4.3.1 岸橋相關(guān)論文研究37-38
- 4.3.2 斜拉橋相關(guān)論文研究38
- 4.4 對(duì)門(mén)式起重機(jī)加斜拉桿38-39
- 4.5 加斜拉桿后門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析39-45
- 4.5.1 剛度計(jì)算39-41
- 4.5.2 強(qiáng)度計(jì)算41-45
- 4.5.3 土壤的組成45
- 4.6 本章小結(jié)45-47
- 第5章 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析47-57
- 5.1 模態(tài)分析理論47-49
- 5.1.1 模態(tài)分析基本原理47-48
- 5.1.2 ANSYS 中模態(tài)提取的方法48-49
- 5.2 模態(tài)分析基本步驟49-50
- 5.2.1 建立有限元模型49
- 5.2.2 選擇分析類型49-50
- 5.2.3 加載與求解50
- 5.2.4 模態(tài)擴(kuò)展和結(jié)果觀察50
- 5.3 門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析50-55
- 5.3.1 改進(jìn)后門(mén)式起重機(jī)模態(tài)分析51-54
- 5.3.2 飽和度和振動(dòng)沉樁效率的關(guān)系54-55
- 5.4 改進(jìn)后模態(tài)分析結(jié)果討論55-57
- 結(jié)論57-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷63-65
- 致謝65
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):323554
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