卸船机钢结构动态性能分析

发布时间：2020-11-20 15:44

　　 卸船机作为当前专业化码头卸船、送货的主要工程装备,其型号的选定、性能的优良直接决定着码头的工作效率,甚至影响着整个港口运输系统及各级工组的安全运转。因各大码头装卸需求不同,产生了不同种类、不同结构的卸船机。而卸船机结构的差异性使得各工况下的应力分布变得更为复杂。钢结构的强度、振动情况决定着卸船机的服役寿命,因此卸船机钢结构的静、动载强度及振动分析研究对其运行维护具有重要意义。本文依托ANSYS Workbench软件,以曹妃甸实业港务有限公司1期码头4#抓斗卸船机为对象建立结构模型。根据各工况初始条件,借助ANSYS Workbench软件对该型号卸船机钢结构进行静载强度分析、模态分析及动载强度分析,分析其处于不同工况下的最大应力情况、固有频率及其振型等指标。随后将得到结果数据进行分析,在理论上确定最大应力分布位置。借助东华DH5902动态数据采集分析系统,采集布置于钢结构上电测应变片BE120E反馈的信号进行工况检测,对有限元仿真结果进行论证,分析其可靠性,进而完成钢结构动态性能分析。通过以上分析找到钢结构的薄弱部位,对卸船机钢结构进行维护,延长设备寿命,以最终结论为卸船机运维提供指导。
【学位单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U653.928.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外钢结构应用研究现状
        1.2.2 国内外钢结构动态设计领域研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 相关理论及钢结构模型构建
    2.1 卸船机介绍
    2.2 ANSYS Workbench软件介绍及分析过程
        2.2.1 软件介绍
        2.2.2 分析过程
    2.3 卸船机钢结构建模方案
        2.3.1 钢结构建模方法
        2.3.2 钢结构模型简化
    2.4 卸船机钢结构有限元单元的选择与网格划分
        2.4.1 单元的选择
        2.4.2 网格划分
        2.4.3 网格划分流程
        2.4.4 网格划分情况
    2.5 本章小结
第3章 卸船机钢结构的静载强度分析
    3.1 静载强度分析概述
    3.2 钢结构静载强度分析模型构建
        3.2.1 材料属性设定
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 载荷及边界条件的设定
        3.2.4 问题求解
    3.3 多工况下钢结构的静载强度分析
        3.3.1 准备工况
        3.3.2 海侧吊臂极限位置工况
        3.3.3 起料工况
        3.3.4 运料工况
        3.3.5 陆侧吊臂极限位置工况
        3.3.6 无料斗载荷下的静载强度分析
        3.3.7 无载荷情况下的静载强度分析
        3.3.8 卸船机静载强度检测
    3.4 静载强度仿真结果分析
        3.4.1 有限元仿真结果分析
        3.4.2 静载强度检测结果分析
    3.5 本章小结
第4章 卸船机钢结构的模态分析
    4.1 模态分析概述
        4.1.1 数据分析与结论
        4.1.2 模态分析原理
        4.1.3 模态分析基本理论
    4.2 多工况下钢结构的模态分析
        4.2.1 模态分析模型建立
        4.2.2 网格划分
        4.2.3 载荷及边界条件的设定
    4.3 多工况下钢结构的模态分析
        4.3.1 无外载荷的模态分析
        4.3.2 有外载荷的模态分析
        4.3.3 多工况模态结果分析
    4.4 本章小结
第5章 卸船机钢结构的瞬态动力学分析
    5.1 瞬态动力学分析概述
    5.2 分析模型建立
    5.3 多工况下钢结构的动力学分析
        5.3.1 海侧吊臂极限工况
        5.3.2 前拉杆铰接点工况
        5.3.3 海侧吊臂中跨点工况
        5.3.4 海侧吊臂与主梁连接处工况
        5.3.5 陆侧吊臂中跨点工况
    5.4 卸船机钢结构动载强度结果评价分析
    5.5 动载强度测试与分析
        5.5.1 检测目的
        5.5.2 金属结构动载测试技术路线
        5.5.3 数据分析与结论
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

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本文编号：2891636