大型造船门式起重机轻量化设计研究

发布时间：2020-05-29 02:38

【摘要】： 大型造船门式起重机作为船坞区分段合拢必不可少的起重设备,近几年有着向超大跨度、超大起重量方向发展的趋势。设计中如何有效减轻自重,对整机造价的节省显得尤为重要。设计中我们采取了有限元分析的方法对整机结构进行优化,取得了初步的成效,同时对已完工的起重机进行应力测试,并将测试结果与有限元计算结果进行比较,验证所建模型的准确性,并对以后的分析提出改进建议。最后在满足整机强度与刚度要求的前提下,对主梁结构进行了优化。 本文首先简要介绍了CAE的应用状况与发展趋势,阐述了有限元法的理论基础以及有限元分析软件ANSYS,然后利用ANSYS软件对江南长兴800t×201m造船门式起重机的整体结构进行了典型工况的静力学有限元仿真分析,并且对该起重机进行了实际的静态电测试验。从理论分析和实际测量两个方面全面评价了江南长兴800t×201m造船门式起重机的刚度与强度。通过理论分析数据与实际测量数据的对比,验证了该起重机有限元模型的准确性。 论文详细叙述了800t×201m造船门式起重机的整体结构有限元模型的建立及优化过程。对自重状态、工作状态以及非工作状态进行了整机结构静力分析。并且应用电阻应变片测量技术,对起重机静态工况进行了应力测试。 理论分析以及实际的电阻应变片测试获得的数据显示:800t×201m造船门式起重机整体结构强度与刚度满足要求,局部可进行优化。 理论分析的应力数据与实际测量数据的对比结果表明,两者具有较高的一致性,本文建立的该起重机整体结构有限元模型是基本准确的,其分析结果是真实可信的,该模型可以作为对本台门式起重机整体结构进行各种力学特性分析研究的基础。
【图文】：

该起重机的主梁采用双梁结构。在两根主梁的面板上设有四根轨道供上、下小车行走。空中翻身作业时，分段的重量不超过 800 吨。刚性腿与大梁采用焊接联接。在刚性腿内设有电梯，操作人员可直接从刚性腿底部乘电梯上升至大梁刚性腿一侧内部，并可通过扶梯到达大梁顶面。在主梁的内部设有走道，供检修人员行走。柔性腿为人字形圆管结构，两根圆管内设有扶梯，维修人员可到达柔性腿顶部的平台或直达大梁顶面。柔性腿与大梁采用柔性绞连接。司机室安装在刚性腿上。大车行走机构共设 2×24(刚性腿侧)，2×24(柔性腿侧)共 96 只走轮，，走轮台车架通过平衡梁与支腿(刚性腿、柔性腿)连接。本起重机电源为三相四线 10kV 高压电源，采用高压电缆卷筒供电型式。上下小车采用拖链供电，分别设置在两根主梁的上表面。本起重机设有超载保护，防风夹轨钳，锚定、锚固装置，风速风向仪及各机构的限位、显示装置。

图 3.2 江南长兴 800t×201m 造船门式起重机Fig.3.2 The 800t×201m gantry crane表 3.1 800t×201m 造船门式起重机的主要参数
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH213.5

【引证文献】

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本文编号：2686254