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基于ANSYS折臂式塔机臂架参数化设计及分析系统研究

发布时间:2018-10-19 06:37
【摘要】:建筑高层化和旧城区改造等相关需求的增多,导致满足施工场地客观要求的折臂式塔式起重机已成为不可或缺的施工设备。格构式臂架结构是确保折臂式塔式起重机作业范围、施工精度、承载能力、工作效率等功能的主要部件,该结构的设计水平关系到我国折臂式塔式起重机的发展进程。当前我国在折臂式塔式起重机臂架结构等领域的设计理论相对较少,并且尚无制定统一的设计标准,本课题以折臂式塔式起重机臂架结构为研究对象,开发出集参数化建模和优化设计为一体的软件分析系统,为折臂式塔机统一标准的拟定提供了重要的参考价值。本课题以折臂式塔式起重机臂架结构为研究对象,首先根据折臂式塔机桁架结构的布局特点,对控制其几何模型尺寸的相关参数进行提取,包含几何模型参数、边界条件参数、材料特性和实常数等参数,其中边界条件参数主要是指结构所受到载荷参数。将提取的相关参数结合APDL语言,构建较能反映实际约束和受力情况的参数化模型。臂架结构遵循金属结构最不利载荷组合的计算原理,采用工作状态中的最大载荷组合进行加载分析,以此保证臂架结构的安全性和合理性。然后以臂架截面几何尺寸为设计变量,以净体积(质量)为目标函数,在符合臂架最危险工况安全性的条件下,解决结构的轻量化的问题。最后以VC为研发平台,结合ANSYS软件,研发出操作方便、通用性强的臂架结构参数化设计及分析系统。
[Abstract]:With the increasing demands of high-rise building and old urban reconstruction, the folding jib tower crane, which meets the objective requirements of the construction site, has become an indispensable construction equipment. The lattice jib structure is the main component to ensure the operation range, construction precision, carrying capacity, work efficiency and so on. The design level of the structure is related to the development process of the folded jib tower crane in China. At present, there are relatively few design theories in the field of jib structure of folding tower crane in our country, and there is no unified design standard. In this paper, the jib structure of folded arm tower crane is taken as the research object. A software analysis system which integrates parametric modeling and optimization design is developed, which provides an important reference value for drawing up the unified standard of folded arm tower crane. In this paper, the jib structure of the folding tower crane is taken as the research object. Firstly, according to the layout characteristics of the truss structure of the folded arm tower crane, the relevant parameters controlling the geometric model size are extracted, including the geometric model parameters and the boundary condition parameters. The parameters of material properties and real constants, such as boundary condition parameters, mainly refer to the loading parameters of structures. The extracted parameters are combined with APDL language to construct a parameterized model which can reflect the actual constraints and forces. The jib structure follows the calculation principle of the most unfavorable load combination of the metal structure and adopts the maximum load combination in the working state to carry on the load analysis so as to ensure the safety and rationality of the boom structure. Then, taking the geometric dimension of the arm section as the design variable and the net volume (mass) as the objective function, the lightweight problem of the structure can be solved under the condition of the most dangerous working condition safety of the arm. Finally, with VC as the research and development platform and ANSYS software, the parametric design and analysis system of arm structure is developed, which is easy to operate and has strong versatility.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH213.3

【参考文献】

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本文编号:2280434

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