作业工况快架塔动态特性与结构分析

发布时间：2017-08-21 09:09

  本文关键词：作业工况快架塔动态特性与结构分析

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【摘要】：近年来随着国家经济和综合国力的提高,国家城镇化建设和新农村建设也逐步加速推进,塔式起重机在国家建设中的地位越来越重要。受城镇和农村建设规模和建设环境的限制,一种新型的,能够快速架设、运输便利、整体结构小的快架式塔式起重机(简称快架塔)越来越受到青睐。本文主要对作业工况快架塔QTK16的动态特性和结构进行分析,首先介绍其工作原理,然后对作业工况快架塔起升过程和小车变幅过程进行分析。通过三维建模软件Pro/E完成快架塔建模及装配,最后得到快架塔整机三维模型。再把快架塔三维模型导入机械系统动力学仿真分析软件ADAMS中,建立正确的虚拟样机模型。然后对各个作业工况快架塔起升过程和小车变幅过程进行多刚体动力学和运动仿真分析,得到主要铰点作用力和运动关系变化曲线,对曲线进行分析处理并通过理论计算验证仿真数据的正确性、可靠性。再根据受力变化曲线找出危险工况,运用有限元分析软件ANSYS对危险工况快架塔整机进行结构分析,首先在ANSYS中建立快架塔简化模型,并分析其所受实际载荷和约束,然后添加到模型相应位置,通过分析得到快架塔应力云图和总变形云图,得到的应力与许用应力对比,验证结构设计的合理性。
【关键词】：快架塔 作业工况 三维建模 动态特性 结构分析
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 本课题研究背景及意义8-9
• 1.2 快速架设塔式起重机概况9-12
• 1.2.1 快速架设塔式起重机国内发展现状9-11
• 1.2.2 快架塔国外发展现状11-12
• 1.2.3 快架塔发展前景12
• 1.3 课题研究内容及方法12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 第二章 快架塔动态仿真样机模型的建立14-24
• 2.1 快架塔QTK16介绍14-18
• 2.1.1 快架塔结构和架设原理14-16
• 2.1.2 快架塔作业原理16-17
• 2.1.3 快架塔QTK16主要技术参数17-18
• 2.2 快架塔三维模型18-20
• 2.2.1 建模方法讨论18-19
• 2.2.2 快架塔三维建模19-20
• 2.3 快架塔虚拟样机模型的建立20-22
• 2.3.1 构件间约束建立21-22
• 2.3.2 模型驱动的添加22
• 2.4 接触约束的施加22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 作业工况快架塔运动仿真分析24-40
• 3.1 快架塔实际驱动函数的建立24-27
• 3.1.1 变幅电机启动时间和速度计算25-26
• 3.1.2 起升电机启动时间和速度计算26-27
• 3.2 作业工况运动学仿真驱动函数27-33
• 3.2.1 工况1第 1 步小车移动驱动28-29
• 3.2.2 工况1第 2 步小车移动驱动29-30
• 3.2.3 工况2第 1 步小车移动驱动30-31
• 3.2.4 工况2第 2 步小车移动驱动31-32
• 3.2.5 工况3起升驱动32-33
• 3.3 快架塔运动仿真结果分析33-38
• 3.3.1 变幅作业工况小车运动加速度34
• 3.3.2 变幅作业工况小车运动位移34-35
• 3.3.3 变幅作业工况起重物运动加速度35-36
• 3.3.4 变幅作业工况起重物速度36-37
• 3.3.5 起升作业工况起重物运动仿真结果分析37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 快架塔动力学仿真分析40-58
• 4.1 工况1快架塔主要铰点作用力40-44
• 4.1.1 工况1第 2 步一节臂铰点作用力40-41
• 4.1.2 工况1第 2 步塔身铰点作用力41-42
• 4.1.3 工况1第 2 步拉索受力分析42-44
• 4.2 工况2快架塔主要铰点作用力44-47
• 4.2.1 工况2第 2 步二节臂铰点作用力44-45
• 4.2.2 工况2第 2 步塔身主要铰点作用力45-46
• 4.2.3 工况2第 2 步拉索受力46-47
• 4.3 工况3动力学仿真结果分析47-48
• 4.4 快架塔整机受力理论验证48-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第五章 快架塔有限元静力学分析58-70
• 5.1 有限元基本理论和ANSYS软件简介58
• 5.1.1 有限元基本理论58
• 5.1.2 ANSYS软件简介58
• 5.2 快架塔有限元模型58-60
• 5.2.1 材料参数属性59
• 5.2.2 网格划分59-60
• 5.3 快架塔边界约束60
• 5.3.1 快架塔工况分析60
• 5.3.2 模型的约束60
• 5.4 载荷的施加60-64
• 5.5 快架塔结果分析64-69
• 5.5.1 快架塔变形分析64-66
• 5.5.2 快架塔应力分析66-69
• 5.6 本章小结69-70
• 结论与展望70-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况75-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵殿华;李兰英;;应用ADAMS函数实现多元件顺序动作仿真[J];CAD/CAM与制造业信息化;2009年11期

2 吴恩宁;;快架塔式起重机发展简述[J];建筑机械化;2007年12期

3 冯晓蕾;敖文德;;基于Pro/E的双梁门式起重机三维建模[J];机电工程技术;2014年02期

4 徐晓辉;段志善;;ADAMS中过约束问题的分析[J];中国科技信息;2008年22期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 韦树宝;基于虚拟样机技术的龙门起重机动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2006年

2 夏任司;四足机器人步态与路径规划[D];华中科技大学;2013年

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本文编号：712005