全地面起重机超起结构计算精度研究

发布时间：2017-05-17 16:39

  本文关键词：全地面起重机超起结构计算精度研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在社会经济和重工业的快速发展中,大吨位全地面起重机得到了非常广泛的应用,并且对于这种类型起重机的起重性能也提出了越来越高的要求。为了满足对于提高全地面起重机起重性能的设计要求,起重机伸缩臂的臂节数设计的越来越多、臂节的伸缩长度越来越长并且质量也越来越大,对于其刚度和稳定性的要求也越来越高,因此,超起结构的应用产生了。大吨位全地面起重机臂架结构在增加超起结构以后,通过转变伸缩臂的承载形式来大幅度地提高全地面起重机的整车性能,从而可以大大地减小伸缩臂系统的挠度、增强伸缩臂系统的稳定性;与此同时,主臂结构系统也由起初的静定结构转变为超静定结构,所以各部件间的结构刚度会对结构受载时结构间的承载能力起到决定性的影响。增加超起结构以后,部分工况下起重机臂架的性能可以提高一倍以上,在这种情况下,如果结构模拟不准确,实际使用就会造成严重的结构破坏。此外,主臂自身结构受载形式发生变化,自身轴向载荷比例增加,由此可能会带来结构局部屈曲问题,结构局部变形导致结构突然失效问题,这些都是会造成结构突然破坏的重要原因。针对上述问题的研究,找到提高超起结构计算精度的研究方法,为今后超起结构的应用及计算提供宝贵的参考价值。主要的工作内容如下:首先,根据超起结构的结构特点,对超起结构的组成部分和工作原理进行研究;全地面起重机在增加超起结构以后,自身结构由原来的静定结构变成了超静定结构,分析两种结构的结构特点以及结构特性。其次,根据超起结构的计算现状,分析目前超起结构计算中超起钢丝绳的模拟类型和应用方法,并根据选择不同超起钢丝绳的模拟类型做对比分析,确定出本文超起结构计算时超起钢丝绳模拟类型的选取。再次,对超起结构进行测试,记录相应测试工况的测试数据,对比分析测试过程中记录数据偏差对计算结果影响的大小。最后,对超起结构中不同影响因素进行研究分析,提出超起结构中超起钢丝绳初始变形的计算方法,并对这种超起钢丝绳初始变形的计算方法进行计算,将计算结果与测试结果做对比研究,最终确定这种提高超起结构计算精度的研究方法。
【关键词】：全地面起重机 超起结构 超起钢丝绳 超起测试 计算精度
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外发展的现状11-13
• 1.2.1 国外发展的现状12-13
• 1.2.2 国内发展的现状13
• 1.3 全地面起重机及超起结构简介13-18
• 1.3.1 全地面起重机结构概述14-16
• 1.3.2 超起结构概述16-18
• 1.4 论文的主要内容18-20
• 第2章 超起结构工作原理及计算方法20-28
• 2.1 超起主臂结构系统概述20-22
• 2.1.1 超起主臂结构工作原理20-21
• 2.1.2 超起结构工作原理21-22
• 2.2 静定结构与超静定结构研究22-24
• 2.2.1 静定结构22-23
• 2.2.2 超静定结构23-24
• 2.3 有限元法及ANSYS简介24-27
• 2.3.1 有限元法简介24-25
• 2.3.2 ANSYS简介25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 超起结构系统有限元求解计算28-42
• 3.1 单元类型选取28
• 3.2 简化梁有限元模型建立28-32
• 3.2.1 主臂简化梁有限元模型建立29-31
• 3.2.2 简化梁截面定义31-32
• 3.2.3 简化梁模型滑块搭接关系32
• 3.3 超起结构研究与模型建立32-37
• 3.3.1 超起结构研究难点32-33
• 3.3.2 超起钢丝绳模拟方法33-35
• 3.3.3 超起结构有限元模型建立35-37
• 3.4 模型组装与加载求解37-41
• 3.4.1 模型组装及边界约束37-38
• 3.4.2 载荷施加及求解计算38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 超起结构测试42-58
• 4.1 超起测试目的42
• 4.2 超起测试方案42-44
• 4.2.1 超起钢丝绳测试方法42-43
• 4.2.2 超起钢丝绳测试详细过程43-44
• 4.3 测试结果记录分析44-45
• 4.4 测试数据记录偏差对计算结果的影响45-56
• 4.4.1 幅度数据记录偏差的影响45-50
• 4.4.2 吊重数据记录偏差的影响50-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第5章 超起计算中不同影响因素研究58-74
• 5.1 超起钢丝绳受力变形曲线的影响58-60
• 5.1.1 超起钢丝绳变形曲线说明58-59
• 5.1.2 不同弹性模量模拟计算方案对比59-60
• 5.2 超起臂架与主臂夹角对超起钢丝绳受力影响60-62
• 5.2.1 主臂超起预紧工况比较计算60-61
• 5.2.2 主臂超起吊重工况比较计算61-62
• 5.3 超起变幅油缸受力不同的影响62-65
• 5.3.1 超起变幅油缸力的计算63-64
• 5.3.2 超起变幅油缸弹性模量拟合64-65
• 5.4 现阶段对于超起钢丝绳初始变形计算65-72
• 5.4.1 结构自重变形导致的超起钢丝绳变形66
• 5.4.2 悬链线效应产生的超起钢丝绳变形差66-69
• 5.4.3 超起钢丝绳力变化导致的结构变形差69-72
• 5.5 本章小结72-74
• 第6章 结论及展望74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 作者简介及科研项目80-82
• 致谢82

【参考文献】

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