本文關(guān)鍵詞：動(dòng)臂變幅塔式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)性能分析與仿真研究

  更多相關(guān)文章： 動(dòng)臂式塔機(jī) 性能分析 振動(dòng) 仿真 有限元

【摘要】：動(dòng)臂變幅塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱動(dòng)臂式塔機(jī)）是高層或超高層建筑施工中的主要起重機(jī)械。該機(jī)械在工作過(guò)程中啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，且有著復(fù)雜耦合運(yùn)動(dòng)，受到不同程度的振動(dòng)與沖擊作用，易發(fā)生疲勞破壞。因此，動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能對(duì)其工作可靠性與使用壽命有著決定性作用，也是衡量起重機(jī)的關(guān)鍵因素。目前，對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能分析已成為塔機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域不可或缺的研究?jī)?nèi)容。 本文以動(dòng)臂式塔機(jī)為研究對(duì)象，以高等機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、多剛體動(dòng)力學(xué)、有限元法、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等為理論依據(jù)，以三維建模軟件、多剛體動(dòng)力學(xué)軟件、有限元軟件等為研究工具，對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了較為全面的分析，并進(jìn)行了仿真。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.利用少自由度集中質(zhì)量法建立了動(dòng)臂式塔機(jī)的四質(zhì)量四自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行了實(shí)例分析，得出系統(tǒng)前四階固有頻率與位移響應(yīng)曲線，其計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果相近，計(jì)算精度可以滿足工程設(shè)計(jì)需求。 2.提出了把鋼絲繩作為彈性體來(lái)處理的想法，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析與仿真研究，精確模擬了鋼絲繩的彈性振動(dòng)與對(duì)整機(jī)的影響，，測(cè)量出更加接近于實(shí)際工況的動(dòng)載荷系數(shù)，為使用有限元分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 3.建立了有限元分析模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，得出了主要受力形式；通過(guò)模態(tài)與諧響應(yīng)分析得出對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)動(dòng)態(tài)性能影響最大的模態(tài)頻率，確定對(duì)塔機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。對(duì)突然卸載與平穩(wěn)上升時(shí)的工況進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，為進(jìn)行疲勞壽命分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。 本文對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能與仿真進(jìn)行了初步研究，其分析理論與研究方法對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的設(shè)計(jì)具有一定參考價(jià)值，對(duì)形成一套完整的設(shè)計(jì)理論具有一定借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)臂式塔機(jī) 性能分析 振動(dòng) 仿真 有限元
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)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
• 第一章 緒論10-18
• §1.1 課題來(lái)源以及研究的目的和意義10-11
• §1.2 國(guó)內(nèi)外動(dòng)臂式塔機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• §1.3 動(dòng)臂式塔機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)13-14
• §1.4 塔機(jī)動(dòng)力學(xué)分析的目的與方法14-16
• §1.5 本課題研究的主要內(nèi)容16
• §1.6 本章小結(jié)16-18
• 第二章 動(dòng)臂式塔機(jī)載荷分析與動(dòng)力學(xué)建模18-38
• §2.1 動(dòng)臂式塔機(jī) JTL140 參數(shù)18-19
• §2.2 三維模型的建立19-21
• §2.3 載荷分析21-26
• 2.3.1 起升載荷21
• 2.3.2 自重載荷21-22
• 2.3.3 慣性載荷22
• 2.3.4 風(fēng)載荷22-25
• 2.3.5 載荷組合25
• 2.3.6 塔機(jī)的動(dòng)載荷計(jì)算25-26
• §2.4 動(dòng)臂式塔機(jī)的過(guò)渡過(guò)程分析26-27
• 2.4.1 起動(dòng)過(guò)程分析26-27
• 2.4.2 制動(dòng)過(guò)程分析27
• §2.5 鋼絲繩提升系統(tǒng)分析27-32
• 2.5.1 鋼絲繩作為剛性時(shí)分析28-29
• 2.5.2 鋼絲繩作為彈性時(shí)分析29-32
• §2.6 動(dòng)臂式塔機(jī)動(dòng)力學(xué)建模32-37
• 2.6.1 振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型32-33
• 2.6.2 四質(zhì)量四自由度系統(tǒng)33-36
• 2.6.3 動(dòng)力學(xué)模型實(shí)例分析36-37
• §2.7 本章小結(jié)37-38
• 第三章 動(dòng)臂式塔機(jī)多體動(dòng)力學(xué)分析38-50
• §3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)38-39
• 3.1.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介38
• 3.1.2 虛擬樣機(jī)軟件 ADAMS38
• 3.1.3 多剛體動(dòng)力學(xué)方程建立與求解38-39
• §3.2 虛擬樣機(jī)模型的建立39-45
• 3.2.1 工作環(huán)境的設(shè)置39
• 3.2.2 三維模型導(dǎo)入39-40
• 3.2.3 約束的添加40-41
• 3.2.4 鋼絲繩模型的建立41-44
• 3.2.5 確定驅(qū)動(dòng)函數(shù)44-45
• 3.2.6 模型校驗(yàn)45
• §3.3 塔機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真與結(jié)果分析45-48
• §3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 動(dòng)臂式塔機(jī)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析50-70
• §4.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)分析50
• §4.2 有限元模型的建立50-52
• 4.2.1 模型簡(jiǎn)化處理50-51
• 4.2.2 單元類型選擇51
• 4.2.3 基本參數(shù)設(shè)置51
• 4.2.4 建立有限元計(jì)算模型51-52
• §4.3 靜力學(xué)分析52-54
• §4.4 模態(tài)分析54-61
• 4.4.1 模態(tài)分析概述55
• 4.4.2 模態(tài)分析的理論55-56
• 4.4.3 模態(tài)提取的方法56-57
• 4.4.4 模態(tài)分析57-61
• §4.5 諧響應(yīng)分析61-63
• 4.5.1 諧響應(yīng)分析概述61
• 4.5.2 諧響應(yīng)分析方法61
• 4.5.3 諧響應(yīng)分析61-63
• §4.6 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析63-68
• 4.6.1 瞬態(tài)分析方法64
• 4.6.2 完全法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基本步驟64-65
• 4.6.3 瞬態(tài)分析65-68
• §4.7 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• §5.1 結(jié)論70
• §5.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：648012