ND32/5t起重机小车架轻量化设计

发布时间：2023-03-11 07:05

　　随着机械行业的自动化水平逐渐增高,搬运设备的应用场合也随着增多。起重机作为最常用的搬运设备之一,在工业生产中占据着重要的地位,在机械加工、电力设备、化工领域、航空工业和国防建设等方面,均发挥着重要的作用。桥式起重机是较为常见的起重机的一种,具有整机高度低、自重较轻、承载合理、模块化程度高等特点,广泛应用于厂房生产中。桥式起重机金属结构主要由桥架和小车架组成,桥架包括端梁、主梁、走台、护栏和操作室等结构。小车起着起升、卸载物品,沿主梁轨道水平运行的功能,是起重机中重要的承载结构。因此,设计出合理的小车架结构,对起重机的安全性、使用性、经济性都有着重要意义。本文以起重机小车架为研究对象,研究其结构组成,通过ANSYS APDL对小车架进行了参数化建模,并做相应的简化处理。根据小车架结构特点选择单元并进行网格划分,将小车架的装配关系通过MPC算法进行接触定义,尽可能精确地模拟小车架的实体模型。建立了起重机小车架的参数化有限元模型,以参数描述小车架的几何模型、材料属性、单元网格、载荷、应力、变形、体积等所有反映小车架力学模型的特征。然后,分两种工作方式,四种工况下,计算了起重机小车架所受载荷组...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 起重机小车发展概况
        1.2.2 起重机小车架轻量化研究方法
    1.3 主要研究内容
2 结构优化方法和有限元基础理论
    2.1 结构优化设计
        2.1.1 优化设计的数学模型
        2.1.2 优化设计数学模型的求解方法
        2.1.3 ANSYS优化方法
        2.1.4 结构分析方法
        2.1.5 优化设计的基本过程
    2.2 有限元方法简介
        2.2.1 弹性力学基本方程
        2.2.2 有限元分析的基本步骤
        2.2.3 ANSYS APDL简介
    2.3 本章小结
3 起重机小车架参数化有限元分析
    3.1 起重机小车架的几何模型
        3.1.1 建模思路
        3.1.2 模型简化及修正
        3.1.3 部件几何模型
    3.2 起重机小车架的有限元模型
        3.2.1 单元选择
        3.2.2 定义接触
        3.2.3 载荷组合
        3.2.4 约束条件
    3.3 起重机小车架的有限元分析实例
        3.3.1 静强度设计准则
        3.3.2 静刚度设计准则
        3.3.3 主连接梁满载有限元分析
        3.3.4 副连接梁满载有限元分析
    3.4 本章小结
4 起重机小车架优化设计
    4.1 ANSYS优化设计基本过程
    4.2 起重机小车架优化数学模型
        4.2.1 设计变量
        4.2.2 约束函数
        4.2.3 目标函数
    4.3 灵敏度分析
        4.3.1 灵敏度分析方法
        4.3.2 ANSYS灵敏度分析
        4.3.3 筛选设计变量
    4.4 起重机小车架优化分析实例
        4.4.1 优化分析
        4.4.2 优化方案可行性分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历
致谢



本文编号：3759424