150吨无塔帽塔机结构设计及有限元分析

发布时间：2025-03-20 00:07

　　塔式起重机是建筑行业中的主要施工设备。近年来随着计算机技术的发展和普及,计算机技术在各行各业中的应用越来越广泛。在机械工业中,传统技术与计算机的结合也越来越紧密。 本文以150吨平头塔式起重机为研究对象,以有限元法和机械动力学为理论基础,运用参数化技术和大型有限元分析软件ANSYS,以起重机最常见的工况进行分析,对该机的强度、刚度和动态特性进行了分析计算。主要研究工作如下: (1)根据150吨平头塔式起重机的设计参数,对塔身,起重臂,平衡臂等主要的金属结构进行设计。 (2)建立塔机整机有限元模型,利用ANSYS的内部语言APDL以及参数化技术编制了整机结构的有限元参数化建模程序,APDL语言的应用使得有限元分析过程具有重复性与良好的修改性,大大简化了工作量。接着对该起重机常见工况下的静刚度和强度进行了校核。 (3)对塔机的动态特性进行了初步分析,编写了模态分析的参数化命令流文件,提取了模态分析中的前8阶固有频率、主振型,并对结果进行了分析,得出塔机的振动属于低频振动。 (4)塔式起重机在最大起重力矩处承载最大载荷,对塔机进行优化设计,通过优化合理减...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 平头塔机的发展状况
    1.2 平头塔机的特点
        1.2.1 结构特征
        1.2.2 优点
        1.2.3 缺点
    1.3 题目的来源及意义
    1.4 本课题的国内外动态
    1.5 本论文的研究内容
第2章 有限元法的基本理论及应用软件
    2.1 有限元法的基本知识
        2.1.1 有限元法的发展历史
        2.1.2 有限元法的计算思路
        2.1.3 有限元法的解题步骤
        2.1.4 有限元法的优越性与局限性
    2.2 国内外有限元软件发展概况
        2.2.1 国外有限元软件发展概况
        2.2.2 我国有限元软件的发展情况
    2.3 建模
第3章 平头塔机结构设计及静力分析
    3.1 平头塔式起重机的结构设计
        3.1.1 平头塔机的设计参数
        3.1.2 平头塔机金属材料的选择
        3.1.3 平头塔机的塔身结构
        3.1.4 起重臂架结构
        3.1.5 平衡臂结构
    3.2 塔式起重机载荷
    3.3 平头塔机有限元模型
        3.3.1 有限元结构模型
        3.3.2 基本算法流程
        3.3.3 单元选择
    3.4 结构强度的分析过程
        3.4.1 在前处理器中建立有限元分析模型
        3.4.2 边界条件、载荷施加和求解
    3.5 结果分析及校核
        3.5.1 刚度校核
        3.5.2 强度校核
    3.6 本章小结
第4章 塔式起重机动态分析
    4.1 模态分析
        4.1.1 模态分析方法
        4.1.2 模态分析结果
    4.2 塔机结构系统谐响应分析
        4.2.1 谐响应分析介绍
        4.2.2 谐响应分析方法
        4.2.3 塔机谐响应分析
    4.3 本章小结
第5章 塔式起重机结构优化设计
    5.1 传统设计与优化设计的比较
        5.1.1 传统设计的方法
        5.1.2 优化设计的目的
    5.2 ANSYS优化设计的相关概念
    5.3 ANSYS优化设计的步骤
        5.3.1 生成分析文件
        5.3.2 优化分析
    5.4 塔式起重机结构优化分析结果
    5.5 塔式起重机结构参数
结论
参考文献
致谢



本文编号：4037066