本文關(guān)鍵詞：大型門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)特性與系統(tǒng)虛擬仿真研究

  更多相關(guān)文章： 門式起重機(jī) 結(jié)構(gòu) 模態(tài)分析 風(fēng)振特性 地震響應(yīng) 虛擬仿真

【摘要】：門式起重機(jī)通常是包含結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)等部件的復(fù)雜系統(tǒng)。門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)是門機(jī)的重要組成部分,對其的研究與設(shè)計是門機(jī)設(shè)計過程中的重要內(nèi)容。門式起重機(jī)機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)門機(jī)功能的基礎(chǔ),對整機(jī)的性能有較大影響。隨著門式起重機(jī)不斷巨型化、高效化的發(fā)展,其整機(jī)的綜合性能受到越來越多的人關(guān)注。本文以配合珠港澳大橋建設(shè)的梁場用2000t大型門式起重機(jī)為例,借助大型結(jié)構(gòu)有限元分析軟件ANSYS、多體動力學(xué)分析軟件ADAMS分別從結(jié)構(gòu)特性和機(jī)構(gòu)運(yùn)動兩個方面對該門機(jī)的強(qiáng)度、剛度、風(fēng)振特性、地震響應(yīng)以及虛擬仿真進(jìn)行研究。其主要研究內(nèi)容如下： 1.利用ANSYS對2000t門式起重機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。對主梁預(yù)拱參考值、剛支腿預(yù)偏值、主梁剛度、整機(jī)強(qiáng)度、走偏工況、暴風(fēng)工況、試驗工況進(jìn)行了詳細(xì)的分析,結(jié)果表明結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 2.利用ANSYS對2000t門式起重機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析。對其在空載工況、滿載工況、以及預(yù)應(yīng)力作用下的滿載工況的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行了研究與對比,得到結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型。結(jié)果表明門機(jī)滿載工作時結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力對其動態(tài)特性影響可忽略,并討論了吊重對系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)的影響。 3.利用ANSYS對2000t門式起重機(jī)進(jìn)行了風(fēng)振特性研究和風(fēng)壓分布特性研究。根據(jù)隨機(jī)風(fēng)載Davenport功率譜模擬出隨機(jī)風(fēng)載荷風(fēng)速時程曲線和風(fēng)壓時程曲線,利用ANSYS進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析得到結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)。利用ANSYS CFX對起重機(jī)風(fēng)場進(jìn)行模擬,得到門機(jī)外表面的風(fēng)壓分布特點及結(jié)構(gòu)體型系數(shù)。 4.利用ANSYS對2000t門式起重機(jī)進(jìn)行了地震響應(yīng)研究。分別采用等效靜載分析法、反應(yīng)譜分析法、瞬態(tài)動力學(xué)分析法對門機(jī)進(jìn)行地震響應(yīng)分析。等效靜載法與反應(yīng)譜法的計算結(jié)果兩者較為接近,但反應(yīng)譜法的計算結(jié)果略大。瞬態(tài)分析的結(jié)果均遠(yuǎn)大于前兩者的計算結(jié)果。分析結(jié)果表明大型門機(jī)的地震響應(yīng)需進(jìn)行瞬態(tài)分析才能得出較精確的計算結(jié)果。 5.利用ADAMS對2000t門式起重機(jī)進(jìn)行了虛擬仿真研究。對門機(jī)工作過程中的7種典型工況進(jìn)行了虛擬仿真,得到門機(jī)支反力、車輪輪壓的變化曲線。結(jié)果表明機(jī)構(gòu)的控制精度及性能對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性有較大影響。 本文的研究內(nèi)容與成果,可為大型門機(jī)的結(jié)構(gòu)特性的研究提供參考與借鑒,同時也可以為大型門機(jī)的設(shè)計提供一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：門式起重機(jī) 結(jié)構(gòu) 模態(tài)分析 風(fēng)振特性 地震響應(yīng) 虛擬仿真
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.5
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 論文的選題背景11-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 起重機(jī)風(fēng)振特性研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 起重機(jī)地震響應(yīng)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本課題研究的內(nèi)容和意義17-20
• 第2章 大型門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析20-34
• 2.1 2000t大型門式起重機(jī)簡介20-21
• 2.2 有限元模型處理21-23
• 2.3 門機(jī)結(jié)構(gòu)分析23-33
• 2.3.1 計算工況選擇23-24
• 2.3.2 門機(jī)結(jié)構(gòu)分析24-31
• 2.3.3 門機(jī)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果討論31-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 第3章 大型門式起重機(jī)模態(tài)分析34-39
• 3.1 ANSYS模態(tài)分析模型處理34-35
• 3.2 模態(tài)分析35-38
• 3.2.1 滿載工況模態(tài)分析35-36
• 3.2.2 空載工況模態(tài)分析36-37
• 3.2.3 考慮預(yù)應(yīng)力的滿載模態(tài)分析37-38
• 3.3 模態(tài)分析結(jié)果討論38-39
• 第4章 大型門式起重機(jī)風(fēng)振特性研究39-58
• 4.1 門式起重機(jī)風(fēng)載荷39-42
• 4.1.1 自然風(fēng)載荷的特點39-40
• 4.1.2 風(fēng)壓的計算40-41
• 4.1.3 起重機(jī)風(fēng)載荷的計算41-42
• 4.2 門機(jī)風(fēng)振特性研究42-47
• 4.2.1 時程分析方法簡介42
• 4.2.2 風(fēng)振系數(shù)的研究方法42-43
• 4.2.3 風(fēng)振系數(shù)計算43-46
• 4.2.4 結(jié)果討論46-47
• 4.3 門機(jī)風(fēng)壓分布特性研究47-56
• 4.3.1 計算流體力學(xué)簡介47
• 4.3.2 體型系數(shù)的研究方法47-49
• 4.3.3 體型系數(shù)的計算49-56
• 4.3.4 結(jié)果討論56
• 4.4 小結(jié)56-58
• 第5章 大型門式起重機(jī)地震響應(yīng)研究58-80
• 5.1 地震的基本特性58-59
• 5.1.1 地震波58
• 5.1.2 震級58-59
• 5.1.3 烈度59
• 5.2 起重機(jī)地震響應(yīng)的研究方法59
• 5.3 地震響應(yīng)的靜力學(xué)分析59-62
• 5.4 地震響應(yīng)的反應(yīng)譜法研究62-70
• 5.4.1 反應(yīng)譜理論62-65
• 5.4.2 起重機(jī)地震反應(yīng)譜法研究65-67
• 5.4.3 起重機(jī)地震反應(yīng)譜計算67-70
• 5.5 地震響應(yīng)的瞬態(tài)動力學(xué)研究70-77
• 5.5.1 瞬態(tài)分析簡介70
• 5.5.2 地震波的選取和調(diào)整70-72
• 5.5.3 瞬態(tài)分析72-77
• 5.6 地震響應(yīng)討論77-80
• 第6章 大型門式起重機(jī)的虛擬仿真80-91
• 6.1 虛擬仿真技術(shù)簡介80
• 6.2 模型處理80-82
• 6.3 門機(jī)的虛擬仿真82-89
• 6.4 結(jié)果討論89-91
• 結(jié)論與展望91-94
• 致謝94-95
• 參考文獻(xiàn)95-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果101

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：917102