基于ADAMS的多机吊装刚柔耦合动力学分析

发布时间：2017-04-05 04:02

  本文关键词：基于ADAMS的多机吊装刚柔耦合动力学分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济建设的发展,大跨度、超重型被吊物越来越多的出现在吊装行业,多机协同吊装由于其能够充分利用现有起重机资源、能完成更大吨位更大跨度吊装等优势越来越受到人们的重视。然而多机吊装系统在吊装过程中一般处于超静定状态,且臂架和被吊物具有一定的柔性,同时钢丝绳也容易受到重力和惯性力的影响,很难准确获得多机吊装系统吊装力的受力状态,使得多机安全协同吊装的控制愈发困难。由于多机吊装系统受力复杂,且当多机吊装系统的起重机台数多于四台时,多机吊装系统处于超静定状态,目前在实际吊装过程中,工作人员主要根据经验对吊装力进行近似分配,使得多机吊装系统安全吊装存在一定的隐患,因此准确获得多机吊装系统的载荷历程对多机吊装系统安全吊装具有重要意义。本文以多机吊装系统为研究对象,主要研究内容如下：(1)对多机吊装系统吊装过程进行深入研究,详细分析了多机吊装系统的典型吊装过程,针对多机吊装系统吊装过程中,起重机操作延迟、起重机起制动加速度以及起重机吊装速度对多机吊装系统吊装力载荷历程的影响提出推测。(2)建立多机吊装系统的刚柔耦合多体动力学模型,根据多机吊装系统各部件特点以及刚柔耦合的建模方法,简化了下车、转台、桅杆的刚性体模型,建立了臂架、超起桅杆的柔性体模型以及基于离散嵌套力的起升柔性钢丝绳模型,再对具有相对运动关系的部件施加相应的约束副和驱动,最终建立了多机吊装系统刚柔耦合多体动力学模型。(3)利用多体动力学仿真软件ADAMS对可能影响多机吊装系统受力状态的因素进行仿真分析,通过改变不同操作延迟状态、不同的起制动加速度以及吊装速度进行控制单一变量法仿真分析,得到各影响因素对多机吊装系统的受力状态影响,并针对分析结果提出对应的改善措施。(4)在前文对多机吊装系统载荷历程影响因素分析的基础上,开发了多机吊装系统吊装力载荷历程参数化分析模块。该模块可以通过输入多机吊装系统的操作延迟误差、起制动加速度以及吊装速度等影响因素,获得不同状态下多机吊装系统的载荷历程,为多机吊装系统的安全吊装提供重要的参考意义。
【关键词】：多机吊装系统 刚柔耦合 超静定 吊装力 ADAMS
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 多机吊装系统简介9
• 1.2 课题研究现状及理论9-13
• 1.2.1 协同吊装问题研究现状10-11
• 1.2.2 超静定问题研究现状11-12
• 1.2.3 起重机吊装动力学研究现状12-13
• 1.3 论文研究意义13-14
• 1.4 论文研究内容14-16
• 2 多机吊装系统特性研究16-28
• 2.1 多机吊装系统结构特性分析16-19
• 2.1.1 履带起重机的组成及其结构特性16-17
• 2.1.2 多机吊装系统刚柔耦合特性分析17-18
• 2.1.3 多机吊装系统超静定分析18-19
• 2.2 多机吊装系统协同吊装研究19-22
• 2.2.1 多机协同吊装问题描述19-20
• 2.2.2 多机协同吊装典型工况描述20-22
• 2.3 多机吊装系统吊装力影响推测22-27
• 2.3.1 起停惯性力的影响22-24
• 2.3.2 驱动速度的影响24-25
• 2.3.3 协同时间误差的影响25-27
• 2.4 本章小节27-28
• 3 多机吊装系统刚柔耦合模型的建立28-43
• 3.1 多机吊装系统动力学模型简化28-29
• 3.2 多机吊装系统动力学模型建立29-39
• 3.2.1 柔性模型的建立29-32
• 3.2.2 刚性模型的建立32-34
• 3.2.3 钢丝绳系统模型的建立34-38
• 3.2.4 施加运动约束38-39
• 3.3 驱动函数的确定39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 4 多机吊装系统吊装力载荷历程仿真分析43-57
• 4.1 吊装力影响效果判断标准43-44
• 4.1.1 起制动最大载荷波动43
• 4.1.2 匀速最大载荷波动43
• 4.1.3 吊装过程平均载荷最大波动43-44
• 4.2 各因素对多机吊装系统吊装力载荷历程影响的分析44-55
• 4.2.1 起制动加速度的影响44-47
• 4.2.2 驱动速度的影响47-49
• 4.2.3 操作时间误差的影响49-55
• 4.3 各因素影响程度分析55
• 4.4 多机吊装系统稳定安全吊装建议55-56
• 4.5 本章小节56-57
• 5 多机吊装系统参数化设计57-65
• 5.1 参数化设计理论介绍57
• 5.2 参数化模块设计57-62
• 5.2.1 参数化模块建立流程57-61
• 5.2.2 参数化模块架构61-62
• 5.3 参数化仿真实例62-64
• 5.4 本章小节64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况70-71
• 致谢71-72

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