本文關鍵詞：大噸位橋式起重機結構參數(shù)化三維設計與性能分析

  更多相關文章： 橋式起重機結構 SolidWorks設計 參數(shù)化 瞬態(tài)動力學 穩(wěn)定性 FEA

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增強和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運和大型設備制造對起重機的需求量和使用性能都提出更高要求。隨之起重機行業(yè)產(chǎn)品呈現(xiàn)出大型化、專業(yè)化、模塊化、組合化、輕型化、多樣化和高安全性的發(fā)展趨勢。目前我國起重機械行業(yè)大多數(shù)企業(yè)的設計方法是通過繪制二維工程圖進行產(chǎn)品設計，該方法工作量大，重復率高，費時費力，直觀性差，錯誤不易發(fā)現(xiàn)。隨著科技技術的不斷進步，三維CAD軟件已經(jīng)成為產(chǎn)品設計不可缺少的工具，用三維設計軟件設計的產(chǎn)品整體結構直觀，清晰，設計錯誤易發(fā)現(xiàn)易糾正，還具有先進的有限元等數(shù)值分析功能，使產(chǎn)品設計周期短，設計出來的產(chǎn)品成本低，品質(zhì)高。 本課題主要以橋式起重機結構為研究對象，以參數(shù)化方法和CAD設計為基礎，對橋式起重機結構進行了模塊化組合構造分析和參數(shù)化建模力學性能分析研究。結合Access數(shù)據(jù)庫技術、結構分組構造技術，在Visual Basic編譯語言環(huán)境中利用SolidWorks軟件建立大噸位橋式起重機結構的參數(shù)化設計系統(tǒng)，實現(xiàn)了橋式起重機橋架結構的參數(shù)化建模三維設計和有限元建模分析。設計人員只需將必要的設計參數(shù)從可視化界面輸入，系統(tǒng)即可自動生成實體三維設計模型并檢測裝配體是否干涉。裝配體滿足設計要求后，導入ANSYS Workbench軟件中，，進行靜力學分析，校核結構的靜強度、剛度。再通過模態(tài)分析得出結構的基礎模態(tài)的固有頻率以及對應的振型圖，避免結構發(fā)生共振。然后針對橋式起重機跨中滿載起吊貨物工況中沖擊載荷引起橋架結構的動力響應進行瞬態(tài)動力學分析，得出了跨中節(jié)點位移隨時間的變化曲線和最大位移。最后對橋式起重機主梁結構進行了穩(wěn)定性分析，得到局部失穩(wěn)的屈曲形態(tài)，實現(xiàn)合理的結構穩(wěn)定性設計。通過本研究研制的參數(shù)化設計和性能分析系統(tǒng)，能快速獲得起重機結構的合理設計。 本文研究縮短了產(chǎn)品設計周期，提高了設計質(zhì)量，可以節(jié)約設計成本，具有一定的工程應用價值。
【關鍵詞】：橋式起重機結構 SolidWorks設計 參數(shù)化 瞬態(tài)動力學 穩(wěn)定性 FEA
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH215
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 橋式起重機概述11-12
• 1.1.1 橋式起重機的特點11
• 1.1.2 橋式起重機的分類11-12
• 1.2 橋式起重機的發(fā)展趨勢12
• 1.3 橋式起重機參數(shù)化設計的相關技術概述12-25
• 1.3.1 基于 SolidWorks 的參數(shù)化建模13-18
• 1.3.2 Visual Basic 語言編程技術18-22
• 1.3.3 Solsh190 實體殼單元應用技術22-25
• 1.4 選題的目的和意義25-26
• 1.5 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點26-27
• 1.5.1 研究內(nèi)容26
• 1.5.2 研究的創(chuàng)新點26-27
• 第二章 橋式起重機參數(shù)化系統(tǒng)總體規(guī)劃27-31
• 2.1 系統(tǒng)開發(fā)目標27
• 2.2 系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件平臺介紹27-28
• 2.3 橋式起重機模塊劃分28-29
• 2.4 參數(shù)化設計系統(tǒng)結構29-30
• 2.5 參數(shù)化設計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構30
• 2.6 本章小結30-31
• 第三章 橋式起重機參數(shù)化系統(tǒng)的實現(xiàn)31-47
• 3.1 系統(tǒng)登錄設計31-33
• 3.1.1 系統(tǒng)登錄界面代碼31-33
• 3.2 系統(tǒng)主界面設計33-34
• 3.2.1 主界面功能設計33
• 3.2.2 主界面結構部局設置33-34
• 3.3 橋式起重機系統(tǒng)設計模塊34-35
• 3.4 橋式起重機結構設計模塊35-46
• 3.4.1 主梁結構設計模塊35-41
• 3.4.2 主梁結構程序關鍵代碼41-44
• 3.4.3 主梁參數(shù)化模型的建立44-45
• 3.4.4 端梁結構設計界面45-46
• 3.5 本章小結46-47
• 第四章 橋式起重機橋架結構靜力學分析47-59
• 4.1 橋式起重機橋架結構靜力特性分析47-48
• 4.1.1 橋式起重機承受的外載荷47-48
• 4.2 載荷組合的確定48
• 4.3 載荷的計算48-49
• 4.4 幾何模型的建立49-50
• 4.5 模型的網(wǎng)格劃分50
• 4.6 模型中約束和載荷的施加50-51
• 4.7 橋架靜力分析結果與總結51-59
• 第五章 橋式起重機橋架結構的動力學分析59-71
• 5.1 橋架結構模態(tài)分析59-64
• 5.1.1 橋架結構模態(tài)分析結果總結60-63
• 5.1.2 橋架結構動態(tài)剛度的校核63-64
• 5.2 橋架結構起吊貨物離地時的瞬態(tài)動力學分析64-70
• 5.2.1 起升過程載荷曲線66-67
• 5.2.2 阻尼的選取67-70
• 5.3 本章小節(jié)70-71
• 第六章 橋式起重機橋架結構的穩(wěn)定性分析71-81
• 6.1 屈曲分析理論71-74
• 6.1.1 第一類穩(wěn)定71-74
• 6.1.2 第二類穩(wěn)定74
• 6.2 穩(wěn)定問題的判定準則74-75
• 6.2.1 靜力準則74
• 6.2.2 能量準則74-75
• 6.2.3 動力準則75
• 6.3 結構穩(wěn)定問題的設計方法75-77
• 6.3.1 目前我國結構穩(wěn)定的設計方法75-76
• 6.3.2 基于 ANSYS 的橋架結構穩(wěn)定分析方法76-77
• 6.4 橋架結構的線性屈曲分析77-81
• 6.4.1 線性屈分析結果77-81
• 第七章 結論與展望81-83
• 7.1 結論81
• 7.2 展望81-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-89
• 攻讀學位期間發(fā)表的學位論文目錄89-90

【參考文獻】

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本文編號：915580