基于虛擬樣機技術(shù)的鑄造起重機動力學(xué)仿真研究
發(fā)布時間:2023-12-24 19:55
鑄造起重機吊運熔融金屬,工作在高溫、高粉塵的環(huán)境中,工作級別高,是冶金行業(yè)安全生產(chǎn)的必需設(shè)備,一旦出現(xiàn)故障可能造成較大損失和嚴(yán)重后果。目前在鑄造起重機的設(shè)計階段對運行使用、維護維修及故障分析考慮不足,缺少對原始設(shè)計的驗證和結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進。利用虛擬樣機技術(shù)可以有效的解決這一問題,實現(xiàn)后期監(jiān)測、維護和維修數(shù)據(jù)反作用于結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段,通過虛擬樣機仿真快速驗證設(shè)計的改進是否能夠解決運維中發(fā)現(xiàn)的問題,支持大型復(fù)雜起重機械裝備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化;同時利用仿真結(jié)果對運維過程中起重機狀態(tài)監(jiān)測方案制定提供有效的指導(dǎo)與優(yōu)化,最大限度的保障鑄造起重機安全運行。本文以SolidWorks、ADAMS、ANSYS軟件為平臺,利用多領(lǐng)域建模工具和仿真技術(shù),在協(xié)同仿真環(huán)境下搭建鑄造起重機虛擬樣機并進行多工況的剛體動力學(xué)仿真以及剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真。通過將仿真結(jié)果與理論計算以及現(xiàn)場測試結(jié)果進行對比,驗證模型的正確性以及方案的可行性,為鑄造起重機的結(jié)構(gòu)故障原因分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及應(yīng)力監(jiān)測傳感器布置策略提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)分析鑄造起重機的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計圖紙,在SolidWorks中采用自底向上與自頂向下...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 鑄造起重機概述與虛擬樣機方案設(shè)計
2.1 鑄造起重機概述
2.1.1 鑄造起重機的種類、組成、性能參數(shù)
2.1.2 橋架的結(jié)構(gòu)型式
2.2 鑄造起重機虛擬樣機方案設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
第3章 鑄造起重機三維實體建模
3.1 基于SolidWorks的起重機三維實體建模
3.2 鋼絲繩等效建模
3.3 鐵水等效建模
3.4 車輪模型優(yōu)化
3.5 三維模型的數(shù)據(jù)傳輸
3.5.1 整機模型導(dǎo)入ADAMS
3.5.2 橋架模型導(dǎo)入ANSYS
3.6 本章小結(jié)
第4章 鑄造起重機多剛體動力學(xué)仿真分析
4.1 多剛體動力學(xué)仿真模型建立
4.1.1 定義材料屬性
4.1.2 定義模型約束
4.1.3 定義模型驅(qū)動
4.1.4 定義模型載荷
4.2 求解器設(shè)置與腳本編輯
4.2.1 求解器設(shè)置
4.2.2 仿真腳本編輯
4.3 多剛體模型校驗
4.4 多剛體仿真結(jié)果分析
4.4.1 機構(gòu)工作過程分析
4.4.2 載荷分析
4.4.3 接觸參數(shù)設(shè)置驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 鑄造起重機剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真分析
5.1 橋架柔性體的建立
5.2 模態(tài)分析
5.3 剛?cè)崽鎿Q
5.4 剛?cè)狁詈夏P托r?br> 5.5 剛?cè)狁詈戏抡娼Y(jié)果分析
5.6 危險工況的ANSYS有限元分析
5.6.1 ADAMS載荷文件導(dǎo)入ANSYS
5.6.2 起升工況有限元分析
5.6.3 主小車滿載運行至跨中工況有限元分析
5.7 T型鋼局部模型分析
5.8 本章小結(jié)
第6章 基于光纖光柵的橋架應(yīng)力監(jiān)測
6.1 光纖光柵測量應(yīng)變原理
6.2 監(jiān)測設(shè)備與測點布置
6.2.1 光纖光柵應(yīng)變傳感器
6.2.2 光纖光柵解調(diào)儀
6.2.3 焊接與熔纖設(shè)備
6.2.4 監(jiān)測點位布置
6.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄 1
附錄 2
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3875207
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 鑄造起重機概述與虛擬樣機方案設(shè)計
2.1 鑄造起重機概述
2.1.1 鑄造起重機的種類、組成、性能參數(shù)
2.1.2 橋架的結(jié)構(gòu)型式
2.2 鑄造起重機虛擬樣機方案設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
第3章 鑄造起重機三維實體建模
3.1 基于SolidWorks的起重機三維實體建模
3.2 鋼絲繩等效建模
3.3 鐵水等效建模
3.4 車輪模型優(yōu)化
3.5 三維模型的數(shù)據(jù)傳輸
3.5.1 整機模型導(dǎo)入ADAMS
3.5.2 橋架模型導(dǎo)入ANSYS
3.6 本章小結(jié)
第4章 鑄造起重機多剛體動力學(xué)仿真分析
4.1 多剛體動力學(xué)仿真模型建立
4.1.1 定義材料屬性
4.1.2 定義模型約束
4.1.3 定義模型驅(qū)動
4.1.4 定義模型載荷
4.2 求解器設(shè)置與腳本編輯
4.2.1 求解器設(shè)置
4.2.2 仿真腳本編輯
4.3 多剛體模型校驗
4.4 多剛體仿真結(jié)果分析
4.4.1 機構(gòu)工作過程分析
4.4.2 載荷分析
4.4.3 接觸參數(shù)設(shè)置驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 鑄造起重機剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真分析
5.1 橋架柔性體的建立
5.2 模態(tài)分析
5.3 剛?cè)崽鎿Q
5.4 剛?cè)狁詈夏P托r?br> 5.5 剛?cè)狁詈戏抡娼Y(jié)果分析
5.6 危險工況的ANSYS有限元分析
5.6.1 ADAMS載荷文件導(dǎo)入ANSYS
5.6.2 起升工況有限元分析
5.6.3 主小車滿載運行至跨中工況有限元分析
5.7 T型鋼局部模型分析
5.8 本章小結(jié)
第6章 基于光纖光柵的橋架應(yīng)力監(jiān)測
6.1 光纖光柵測量應(yīng)變原理
6.2 監(jiān)測設(shè)備與測點布置
6.2.1 光纖光柵應(yīng)變傳感器
6.2.2 光纖光柵解調(diào)儀
6.2.3 焊接與熔纖設(shè)備
6.2.4 監(jiān)測點位布置
6.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄 1
附錄 2
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3875207
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