全地面起重机U形臂结构屈曲问题计算方法研究

发布时间：2017-08-30 13:44

  本文关键词：全地面起重机U形臂结构屈曲问题计算方法研究

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【摘要】：近些年来,随着工程建设需要的不断扩大,起重机被越来越多地应用到社会工程建设中去。随着实际需要与应用市场的不断变化,多种类型的起重机应运而生。从全行业的发展趋势来看,起重机正在朝着大吨位、超大吨位的方向不断发展,而这其中,全地面起重机以其鲜明的技术特点和应用优势,正在社会建设中发挥着越来越重要的作用。虽然我国的全地面起重机行业发展起步较晚,但是凭借着不断地努力和探索,现在已经基本达到甚至超越国外同行业水平,在国际市场上占据着一席之地。在全地面起重机的整车结构之中,臂架结构是其主要的承受外部载荷的结构,也是结构设计和校核计算的主要关注结构。而随着起重机产品的不断广泛应用,工作中发生在臂架结构位置的屈曲破坏的事故时有发生,对于这种现象,国内外学者提出了许多具体的计算方法和预防措施,主要包括解析法和有限元法,而有限元法中,现在普遍采用的是简化梁模型模拟上车臂架结构,然而这种方法无法准确、详细的描述出屈曲破坏的具体信息,因此具有一定的局限性。针对这种现状,本文讨论研究了一种全新的计算方法,即采用详细模型模拟上车臂架系统。本文以某起重机企业的某型号起重机产品为研究对象,论述了针对屈曲问题的详细计算方法。本文首先主要介绍了研究方法中的计算模型的建立,具体内容包括:模型搭建过程中基于ANSYS的单元类型选择、单元间接触形式的选择、载荷大小的选取、载荷施加方案等。其次主要对采用本文计算方法得出的计算结果进行总结、分析与说明,并且简要介绍了简化梁模型计算方法及其结果,然后将两种计算方法的计算结果进行对比。从而总结出基于详细模型计算方法的屈曲现象判定准则。再次主要介绍通过试验验证所研究的计算方法的准确性及可行性,具体内容包括试验方案的制定、试验具体操作流程、试验结果的分析说明,通过试验规范屈曲判断标准的制定,并对该方法进行验证。文章的最后,通过对当前研究方法的总结,提出仍待解决的问题,并对后续研究方向和内容提出展望。
【关键词】：全地面起重机 臂架结构 详细模型 屈曲计算方法 测试实验
【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
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 全地面起重机结构简介10-13
• 1.2.1 上车结构10-12
• 1.2.2 下车结构12-13
• 1.3 国内外全地面起重机发展现状13-14
• 1.3.1 国外发展的现状13-14
• 1.3.2 国内发展的现状14
• 1.4 软件平台14
• 1.5 论文的主要内容14-17
• 第2章 屈曲理论基础与屈曲现象分析17-25
• 2.1 屈曲的定义与分类17-19
• 2.2 屈曲判别理论19-20
• 2.2.1 屈曲临界状态的判别理论19
• 2.2.2 有限元法屈曲判别理论19-20
• 2.3 起重机稳定性校核20-22
• 2.4 全地面起重机屈曲实例分析22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 详细模型计算方法研究25-49
• 3.1 简化梁模型计算简介25-28
• 3.2 详细模型计算方法28-41
• 3.2.1 计算模型的简化28-31
• 3.2.2 U形臂结构模拟单元的选择31-34
• 3.2.3 连接方式的模拟34-37
• 3.2.4 载荷确定与施加方式37-40
• 3.2.5 计算选项设置40
• 3.2.6 计算结果提取40-41
• 3.3 详细模型与简化梁模型计算结果对比41-46
• 3.3.1 安全工况计算结果对比41-44
• 3.3.2 屈曲工况计算结果对比44-46
• 3.4 详细模型计算方法的屈曲判定准则46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章U形臂结构屈曲测试49-61
• 4.1 测试目的49
• 4.2 测试方案说明49-53
• 4.2.1 测试结构与测试载荷49-51
• 4.2.2 测试方法简介51
• 4.2.3 实际测点贴片位置51-53
• 4.3 详细模型计算与测试结果对比分析53-58
• 4.4 测试结果总结58-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第5章U形臂结构屈曲计算参数化的实现61-69
• 5.1 参数化实现的目的61-62
• 5.2 U形臂节的参数化建立62-65
• 5.2.1 U形臂筒的参数化建立62-63
• 5.2.2 臂头结构的参数化建立63-64
• 5.2.3 臂尾结构的参数化建立64
• 5.2.4 滑块的参数化建立64-65
• 5.3 组装与接触的参数化实现65-66
• 5.3.1 模型组装的参数化实现65-66
• 5.3.2 接触定义的参数化实现66
• 5.4 结果提取的参数化实现66-67
• 5.5 本章小结67-69
• 第6章 结论及展望69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-75
• 作者简介及科研项目75-77
• 致谢77

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本文编号：759650