本文關(guān)鍵詞：400噸米多吊點水平臂塔式起重機結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題來源于哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程機械及物流技術(shù)系與山東豐匯設(shè)備技術(shù)有限公司聯(lián)合開發(fā)項目。針對400噸米多吊點水平臂塔式起重機靜定吊臂結(jié)構(gòu)的特點，對塔機進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析。 首先基于多吊點靜定結(jié)構(gòu)塔機的特點，根據(jù)廠家對塔機的性能要求確定了主要技術(shù)參數(shù)，依據(jù)設(shè)計規(guī)范中的方法和要求并結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，運用傳統(tǒng)的設(shè)計計算方法基于強度理論對塔機進行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對重要結(jié)構(gòu)部件進行了剛度、穩(wěn)定性校核。 利用有限元分析軟件ANSYS在塔機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上對本塔機整機進行了有限元參數(shù)化建模，在建模過程中對回轉(zhuǎn)平臺及接頭抱瓦部分進行了等效簡化處理。利用建立的有限元模型對塔機的強度、剛度和穩(wěn)定性進行了計算分析，通過計算分析修改了手工設(shè)計尺寸，以使其滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。利用ANSYS軟件基于板殼和實體單元理論建立了等效簡化處理部分實際結(jié)構(gòu)的有限元模型，得出了這些部分的精確的計算結(jié)果。經(jīng)過反復(fù)計算和尺寸修改后，得到了滿足強度要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 利用已經(jīng)建立的塔機有限元模型對本塔機進行了模態(tài)分析，得出了各階頻率與振型；進行了簡諧激振力作用下的諧響應(yīng)分析，得出了穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；進行了吊重提升、吊重卸載工況下的瞬態(tài)動力學(xué)分析，，得出了變形的時間歷程響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)的動態(tài)應(yīng)力。最后基于二階理論對多吊點水平臂塔機吊臂起升平面外的穩(wěn)定性進行了分析，得出吊臂起升平面外的穩(wěn)定性滿足要求。
【關(guān)鍵詞】：塔式起重機 多吊點 結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 有限元 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-11
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 研究的背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和分析11-16
• 1.2.1 國外塔式起重機的發(fā)展研究11-13
• 1.2.2 國內(nèi)塔式起重機的發(fā)展研究13-15
• 1.2.3 塔式起重機的發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 多吊點水平臂塔式起重機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計17-36
• 2.1 多吊點水平臂塔式起重機性能要求及技術(shù)參數(shù)17-19
• 2.1.1 性能要求18
• 2.1.2 主要技術(shù)參數(shù)及起重特性曲線18-19
• 2.2 塔機結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則與方法19-20
• 2.3 吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計20-25
• 2.3.1 吊臂截面形式的選取20-21
• 2.3.2 吊臂腹桿布置方案選型21-22
• 2.3.3 吊點布置形式和位置的選定22-23
• 2.3.4 桁架式水平吊臂斷面高 h 的確定23-24
• 2.3.5 吊臂主弦腹桿的設(shè)計24-25
• 2.4 塔帽與平衡臂結(jié)構(gòu)設(shè)計25-27
• 2.5 塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計27-35
• 2.5.1 格構(gòu)式構(gòu)件的簡化處理方法27-29
• 2.5.2 基于強度條件的塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計29-32
• 2.5.3 塔身剛度計算32-33
• 2.5.4 塔身穩(wěn)定性計算33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第3章 多吊點水平臂塔機結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析36-53
• 3.1 基于 ANSYS 的塔機結(jié)構(gòu)有限元建模36-38
• 3.1.1 單元選擇36
• 3.1.2 多吊點水平臂塔式起重機 ANSYS 模型的建立36-38
• 3.2 有限元分析中施加的載荷38-39
• 3.3 工況及載荷組合39-40
• 3.4 多吊點水平臂塔式起重機強度剛度及穩(wěn)定性分析40-45
• 3.4.1 塔機結(jié)構(gòu)強度計算分析40-42
• 3.4.2 塔機結(jié)構(gòu)剛度計算分析42-43
• 3.4.3 塔機整體穩(wěn)定性計算分析43-45
• 3.5 回轉(zhuǎn)平臺有限元建模分析45-50
• 3.5.1 基于板殼理論的回轉(zhuǎn)平臺有限元建模45-46
• 3.5.2 回轉(zhuǎn)平臺整體計算結(jié)果及分析46-47
• 3.5.3 下轉(zhuǎn)臺計算結(jié)果及分析47-48
• 3.5.4 上轉(zhuǎn)臺計算結(jié)果及分析48-50
• 3.6 接頭抱瓦有限元分析50-52
• 3.6.1 接頭抱瓦結(jié)構(gòu)的有限元建模50-51
• 3.6.2 接頭抱瓦結(jié)構(gòu)模型加載及計算51-52
• 3.6.3 計算結(jié)果分析52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第4章 多吊點水平臂塔機結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析及吊臂起升平面外穩(wěn)定性分析53-70
• 4.1 模態(tài)分析數(shù)學(xué)模型53-54
• 4.2 塔機模態(tài)分析54-56
• 4.3 塔機諧響應(yīng)分析56-58
• 4.4 塔機瞬態(tài)動力學(xué)分析58-63
• 4.4.1 載荷處理58-59
• 4.4.2 時間歷程響應(yīng)分析59-61
• 4.4.3 動態(tài)應(yīng)力分析61-63
• 4.5 多吊點水平臂塔機吊臂起升平面外穩(wěn)定性分析63-69
• 4.5.1 等效模型的建立63-64
• 4.5.2 基于二階理論的梁單元有限元方程64-66
• 4.5.3 吊臂失穩(wěn)特征方程66-67
• 4.5.4 基于 ANSYS 的吊臂有限元建模及分析67-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-76
• 致謝76

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本文編號：370211