本文關(guān)鍵詞：平頭塔式起重機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：塔式起重機(jī)是工程建設(shè)中用到的一種重要機(jī)械裝備，目前廣泛用于民建、橋梁、電力、大型鋼結(jié)構(gòu)等項(xiàng)目的施工。其中，平頭塔式起重機(jī)以其安裝拆卸方便、工作適用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)可靠性高的特點(diǎn)，被認(rèn)為是未來(lái)塔式起重機(jī)的發(fā)展方向。起重臂的設(shè)計(jì)計(jì)算是起重機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，其水平的高低直接影響到整機(jī)的性能，是整個(gè)塔機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。平頭塔式起重機(jī)的起重臂為多次變截面桁架式懸臂結(jié)構(gòu)，具有工況多、載荷復(fù)雜的特點(diǎn)。因此，本文以某平頭塔式起重機(jī)的起重臂為對(duì)象，分析研究了理論力學(xué)法和有限元法對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果。 首先，根據(jù)平頭塔機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立力學(xué)模型，通過(guò)理論力學(xué)的解析算法，分析推導(dǎo)出起重臂各主弦和腹桿的強(qiáng)度計(jì)算公式，并根據(jù)最不利工況的原則，得出了主弦和腹桿處于最危險(xiǎn)狀態(tài)的工作狀況；然后運(yùn)用Excel軟件編寫計(jì)算書；再通過(guò)ANSYS有限元仿真軟件對(duì)起重臂主弦和腹桿的最不利載荷組合進(jìn)行了仿真模擬，得到了該機(jī)型起重臂的應(yīng)力分布狀況以及靜剛度；最后通過(guò)結(jié)構(gòu)應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)，對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)理論力學(xué)法與有限元法計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，，證實(shí)了理論力學(xué)法以及基于其設(shè)計(jì)的Excel計(jì)算表在計(jì)算大部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的實(shí)用性，和其在計(jì)算起重臂變形上的不足；有限元法在變形計(jì)算上的高效準(zhǔn)確，但在計(jì)算腹桿強(qiáng)度上存在較大缺陷。因此，本文提出了現(xiàn)階段適合于平頭塔機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的方法：先進(jìn)行基于理論力學(xué)方法的Excel表計(jì)算，再用有限元分析軟件校核和補(bǔ)充計(jì)算結(jié)果。實(shí)踐證明，該方法能高效準(zhǔn)確的完成起重臂結(jié)構(gòu)的計(jì)算，比單純利用理論力學(xué)或有限元法的結(jié)果更完備。本文的研究工作對(duì)塔式起重機(jī)起重臂的計(jì)算起到了積極的總結(jié)和推動(dòng)作用，為后續(xù)將有限元法引入到起重臂乃至整機(jī)設(shè)計(jì)中做了前期初步探索，具有相當(dāng)?shù)睦碚撘饬x和實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：塔式起重機(jī) 起重臂 強(qiáng)度 理論力學(xué)法 有限元法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 塔式起重機(jī)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)10-14
• 1.1.1 塔式起重機(jī)發(fā)展歷史10-11
• 1.1.2 塔式起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)11-14
• 1.2 平頭塔機(jī)介紹14-21
• 1.2.1 平頭塔機(jī)起源及特點(diǎn)14-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外平頭塔機(jī)的發(fā)展17-21
• 1.3 平頭塔機(jī)起重臂設(shè)計(jì)方法21-22
• 1.4 本論文的研究目的以及內(nèi)容22-24
• 第2章 有限元法理論及其應(yīng)用24-32
• 2.1 有限元法的要點(diǎn)24-25
• 2.2 有限元法求解的基本步驟[29-31]25-28
• 2.3 有限元法的優(yōu)越性和局限性28-30
• 2.4 有限元的計(jì)算軟件30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 平頭塔機(jī)起重臂的理論力學(xué)計(jì)算32-48
• 3.1 起重臂力學(xué)模型的建立32-33
• 3.2 起重臂計(jì)算考慮的載荷33-34
• 3.3 起重臂的受力分析34-36
• 3.4 起重臂的計(jì)算36-41
• 3.4.1 上下弦桿的計(jì)算36-38
• 3.4.2 斜腹桿應(yīng)力計(jì)算38-40
• 3.4.3 底斜腹桿計(jì)算40-41
• 3.5 起重臂計(jì)算書的編寫41-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 平頭塔機(jī)起重臂的有限元分析48-56
• 4.1 建立起重臂的有限元分析模型48-49
• 4.1.1 材料參數(shù)屬性48-49
• 4.1.2 創(chuàng)建模型和劃分網(wǎng)格49
• 4.2 工況分析49-50
• 4.2.1 模型的約束50
• 4.2.2 載荷的施加50
• 4.3 起重臂的有限元分析50-54
• 4.3.1 工況 1 有限元分析51-52
• 4.3.2 工況 2 有限元分析52-53
• 4.3.3 工況 3 有限元分析53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第5章 試驗(yàn)結(jié)果與分析56-70
• 5.1 試驗(yàn)方案56-57
• 5.1.1 強(qiáng)度應(yīng)力的測(cè)量56-57
• 5.1.3 起重臂變形的測(cè)量57
• 5.2 試驗(yàn)過(guò)程57-63
• 5.2.1 應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)布置57-58
• 5.2.2 試驗(yàn)工況58-60
• 5.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)60-63
• 5.2.3.1 起重臂強(qiáng)度測(cè)量60-62
• 5.2.3.2 起重臂變形測(cè)量62-63
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比63-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第6章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：平頭塔式起重機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：408170