特大型造船门式起重机的结构行为与优化研究
发布时间:2018-07-01 13:16
本文选题:造船起重机 + 有限元分析 ; 参考:《石家庄铁道大学》2014年硕士论文
【摘要】:起重机是一种重要的物料搬运设备,,广泛应用于生产领域中。起重机的门架结构中钢结构的重量占整个门机重量60%以上,因此钢结构设计是整个起重机设计的重要环节。起重机中钢结构设计的合理性和安全可靠性直接决定了起重机的工作性能。因此对钢结构设计与研究已成为该设计领域的研究重点。 本文依托于实际的工程项目,以CS1500型门式起重机的为研究对象,运用ANSYS软件对起重机的有待解决的问题进行深入的研究。首先根据规范研究了起重机的各种载荷工况组合,基于有限元理论和起重机结构的特点,利用大型有限元计算软件ANSY提供的参数化语言(APDL),建立了科学、较为精确的起重机结构的参数化模型;为了验证结构的安全性和优化的可行性,根据建立的有限元模型以及计算工况的建立,在ANSYS软件中对该起重机进行结构的强度、刚度、稳定性分析及模态分析,并对得出的结果根据《起重机设计规范》进行校核。 另外,为了研究大跨门吊两个支腿的走行不同步对门吊造成的影响,通过改变起重机计算模型中支腿的走行偏差值,来分析主结构的强度、刚度、稳定性的变化趋势,得出起重机支腿行走偏差值的限值,为起重机的运行安全控制提供依据。 最后利用ANSYS的优化分析模块对起重机进行优化设计,得出了较合理的几何尺寸,并对优化后的起重机进行了静强度、静刚度与稳定性验算,验证了优化结果的可行性。
[Abstract]:Crane is an important material handling equipment, widely used in the field of production. The weight of steel structure accounts for more than 60% of the weight of the gantry crane, so the steel structure design is an important part of the crane design. The reasonableness and safety reliability of steel structure design in crane directly determine the working performance of crane. Therefore, the steel structure design and research has become the focus of the design field. In this paper, based on the actual project, taking CS1500 type gantry crane as the research object, using ANSYS software to carry out in-depth research on the problems to be solved. Based on the finite element theory and the characteristics of crane structure, a scientific method is established based on the parameterized language (APDL) provided by the large-scale finite element calculation software ANSY. In order to verify the safety of the structure and the feasibility of optimization, according to the established finite element model and the establishment of calculation conditions, the structure strength and stiffness of the crane are carried out in ANSYS software. Stability analysis and modal analysis are carried out, and the results are checked according to the Crane Design Code. In addition, in order to study the influence on the gantry crane caused by the synchronization of the two legs of the long-span gantry crane, the variation trend of the strength, stiffness and stability of the main structure is analyzed by changing the deviation value of the leg in the calculation model of the crane. The limit value of the deviation value of the crane leg running is obtained, which provides the basis for the safety control of the crane operation. Finally, the optimal design of the crane is carried out by using the optimization analysis module of ANSYS, and the reasonable geometric size is obtained. The static strength, static stiffness and stability of the optimized crane are checked and calculated, which verifies the feasibility of the optimization result.
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U673.3
【参考文献】
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本文编号:2087906
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