30t门式起重机增容后结构力学分析及参数优化

发布时间：2017-06-22 21:10

  本文关键词：30t门式起重机增容后结构力学分析及参数优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：门式起重机是属于桥架型起重机类的一种,是通过在水平桥架上设置两条支腿而形成门架的形状。主要用在露天仓库、港口码头、水电站、铁路货运站等地。酒钢集团股份有限公司东兴铝厂,该厂原有一台MG25t-32m门式起重机,主要工作是为生产好的铝锭经行集装箱吊运至运输火车的作业,随着生产能力的不断扩大和起重机作业强度的增加,部分起重机的承载力已经不能满足要求,甚至有些起重机出现了不同程度的结构下挠等现象,对安全生产也构成了威胁。因此,对该厂MG25t-32m门式起重机进行了重新设计和优化,对起重机进行的加强承载力的改进,不但解决了此门式起重机结构承载时位移过大、应力集中等问题,同时也可以满足安全性要求和可靠性保障。本文在深入分析研究国内改造实例的相关成果的基础上,通过对该台门式起重机进行加固增容,并对门式起重机结构进行静力学分析,计算得出应变、应力值,对改造后结构刚度强度进行校核。利用ANSYS软件进行动态分析,验证结构加固方案的合理性,最终达到在使其在满足强度的要求下,达到节约改造成本、减少施工工期、延长其使用寿命和轻量化的结构的目的,并跟踪起重机按此方案进行技术改造后的运行情况。实践证明,增容改造后的门式起重机运行情况良好,达到了节约改造成本,减少改造工期,进一步延长了改造后起重机的使用寿命的目的。
【关键词】：门式起重机 增容改造 有限元分析 静力学分析 动力学分析
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH213.5
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第1章 绪论14-22
• 1.1 课题背景及意义14-16
• 1.1.1 课题的背景14
• 1.1.2 课题的意义14-16
• 1.2 本课题的主要研究内容16
• 1.3 起重机简介16-18
• 1.3.1 起重机结构与原理16
• 1.3.2 起重机的分类16-18
• 1.4 国内外起重机发展及研究对方向18-19
• 1.4.1 国内起重机发展研究方向18
• 1.4.2 国外起重机发展研究方向18-19
• 1.5 门式起重机19-20
• 1.6 论文研究内容20-22
• 第2章 建立大跨度门式起重机有限元模型22-32
• 2.1 有限单元法基本原理22
• 2.2 有限元软件ANSYS简介22-23
• 2.3 有限单元法的发展趋势23
• 2.4 门式起重机改造方案的确定23-27
• 2.4.1 门式起重机按承重主梁结构的分类23
• 2.4.2 门式起重机按承重主梁数量的分类23-24
• 2.4.3 门式起重机按支腿与主梁的连接方式及支腿构成分类24
• 2.4.4 门式起重机按悬臂分类24-25
• 2.4.5 门式起重机结构形式分类及应用25-26
• 2.4.6 改造方案的最终选定26-27
• 2.5 门式起重机改造相关参数及模型的建立27-30
• 2.5.1 尺寸参数27
• 2.5.2 材料参数27
• 2.5.3 模型建立27-28
• 2.5.4 模型处理28-30
• 2.6 本章小结30-32
• 第3章 改进前门式起重机结构的静力学分析32-38
• 3.1 静力学理论分析32
• 3.2 强度理论基本概述32-33
• 3.2.1 强度理论分类32
• 3.2.2 强度校核32-33
• 3.3 门式起重机有限元分析33-37
• 3.3.1 约束处理33
• 3.3.2 载荷处理33-34
• 3.3.3 传统门式起重机结构模型及有限元模型34
• 3.3.4 结果提取34-36
• 3.3.5 结果分析36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 改进后门式起重机的静力学分析38-44
• 4.1 模型改进思路38
• 4.2 改进后门式起重机有限元分析38-43
• 4.2.1 约束处理38
• 4.2.2 载荷处理38
• 4.2.3 改进后结构模型及有限元模型38-39
• 4.2.4 结果提取39-42
• 4.2.5 结果分析42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第5章 改进后门式起重机结构的动力学分析44-53
• 5.1 结构的动力学分析基础44-45
• 5.1.1 理论分析44
• 5.1.2 数学模型44-45
• 5.2 改进后门式起重机瞬态动力学分析45-48
• 5.2.1 瞬态动力学理论45-46
• 5.2.2 边界条件46
• 5.2.3 数值计算及结果提取46-47
• 5.2.4 结果分析47-48
• 5.3 改进后门式起重机在移动载荷下动力学响应分析48-51
• 5.3.1 边界条件48
• 5.3.2 结果提取48-51
• 5.4 本章小结51-53
• 第6章 改进后门式起重机模态分析53-61
• 6.1 模态分析理论53-55
• 6.1.1 模态分析的背景和发展53-55
• 6.2 ANSYS模态提取方法55-56
• 6.3 模态分析操作过程56-57
• 6.4 门式起重机结构模态分析57-60
• 6.4.1 改进后门式起重机的模态分析58
• 6.4.2 数值计算及结果提取58-60
• 6.5 本章小结60-61
• 结论61-63
• 展望63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录68

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