塔式起重机结构振动特性分析

发布时间：2017-05-08 08:00

  本文关键词：塔式起重机结构振动特性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：塔式起重机是一种普遍用于工业或民用建筑的吊装搬运作业的施工机械。塔式起重机的结构是桁架结构,具有工作效率高、成本低、重量轻、工作时起升速度快、装拆和运输方便的特性。塔式起重机的启动、制动和耦合运动会给其机构与结构带来剧烈的冲击从而产生振动,会导致结构的疲劳破坏,影响机械的使用寿命和操作人员安全。因此对塔式起重机结构振动特性进行研究与分析,对改进塔式起重机结构,减低成本,具有重要的意义。本论文选取某个类型塔式起重机进行结构力学分析和变幅机构运动学分析,主要研究内容如下：(1)根据塔式起重机的结构特点和参数,应用有限元软件中的APDL语言对塔式起重机整体进行参数化建模。(2)使用有限元软件中的APDL语言对塔式起重机有限元模型进行模态分析、谐响应分析和瞬态响应分析,得出塔式起重机的五阶振型、固有频率和振动幅值曲线。(3)建立变幅机构运动学简化模型,根据模型得到了平衡方程的传递函数和传递函数的方框图,应用Simulink模块建立仿真模型,得出小车位移曲线和货物的摆角曲线。
【关键词】：塔式起重机 模态 谐响应 瞬态响应
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU61
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的研究背景9
• 1.2 课题的研究目的及意义9
• 1.3 塔式起重机的国内外研究现状及发展趋势9-13
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11-12
• 1.3.3 国内外发展趋势12-13
• 1.4 本文的主要研究内容13-15
• 1.4.1 本文的主要研究内容13
• 1.4.2 组织结构安排13-15
• 第2章 塔式起重机的结构概述及载荷计算15-24
• 2.1 塔式起重机的分类和构成15-17
• 2.1.1 塔式起重机的分类15-16
• 2.1.2 塔式起重机的机械结构16-17
• 2.2 塔式起重机的主要技术参数及载荷类型17-20
• 2.2.1 塔式起重机的主要技术参数17-18
• 2.2.2 塔式起重机工作级别18-19
• 2.2.3 塔式起重机的工作级别19
• 2.2.4 塔式起重机的载荷类型19-20
• 2.3 塔式起重机载荷计算20-23
• 2.3.1 自重载荷20-21
• 2.3.2 起升载荷21
• 2.3.3 风载荷21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 塔式起重机的有限元模型24-38
• 3.1 有限元法的概述24-26
• 3.1.1 有限元法的基本思想24
• 3.1.2 有限元法分析的过程24-25
• 3.1.3 有限元分析的特点25-26
• 3.2 ANSYS软件的简介26-29
• 3.2.1 ANSYS软件的介绍26
• 3.2.2 ANSYS软件的功能特点26-27
• 3.2.3 ANSYS软件的分析步骤27-28
• 3.2.4 ANSYS中APDL语言的介绍28-29
• 3.3 塔式起重机有限元模型的建立29-33
• 3.3.1 有限元模型建立的原则及简化29
• 3.3.2 单元类型的选择29-30
• 3.3.3 边界条件的处理30
• 3.3.4 有限元模型的建立30-33
• 3.4 塔式起重机的静力分析33-37
• 3.4.1 多种工况下的静力分析33-34
• 3.4.2 静力分析的结果分析34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 塔式起重机的振动幅值分析38-54
• 4.1 塔式起重机的模态分析38-43
• 4.1.1 模态分析的作用38
• 4.1.2 模态分析的理论基础38-39
• 4.1.3 模态分析的步骤39
• 4.1.4 塔式起重机的模态分析39-43
• 4.2 塔式起重机的谐响应分析43-48
• 4.2.1 谐响应分析的概述43
• 4.2.2 谐响应分析的方法43-44
• 4.2.3 塔式起重机的谐响应分析44-48
• 4.3 塔式起重机的瞬态响应分析48-53
• 4.3.1 瞬态响应分析的理论基础48-49
• 4.3.2 瞬态响应分析的分析方法49-50
• 4.3.3 瞬态响应分析的分析过程50
• 4.3.4 塔式起重机的瞬态响应分析50-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 塔式起重机变幅机构运动仿真54-61
• 5.1 仿真软件的介绍54-55
• 5.1.1 Simulink的功能和特点54
• 5.1.2 Simulink的仿真步骤54-55
• 5.2 塔式起重机变幅机构运动仿真模型55-60
• 5.2.1 小车变幅机构运动学模型55-57
• 5.2.2 小车变幅机构运动仿真57-59
• 5.2.3 仿真结果分析59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第6章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士学位期间论文发表情况68

【参考文献】

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本文编号：350715