起重机轨道压板螺栓连接焊缝的动力学特性研究

发布时间：2017-10-17 23:41

  本文关键词：起重机轨道压板螺栓连接焊缝的动力学特性研究

  更多相关文章： 铸造起重机 轨道压板螺栓 焊缝断裂 脚本仿真 疲劳寿命

【摘要】：起重机作为物料搬运的特种设备,在现代化生产工业中被应用于各个领域,随着工业生产规模的增大,桥式起重机在起重量方面的需求急剧增长,一系列的安全事故随之产生。本论文以国内某钢厂铸造起重机为研究对象,该厂为了满足生产需求,对起重机进行了升级改造,将主小车的起重量由160t升级为180t。升级改造后的铸造起重机投产后从总体上运作情况比较良好,但经常出现主小车运行轨道的压板螺栓连接焊缝断裂的现象。轨道固定装置的损坏严重影响了整机运输过程的稳定性和安全性,因此需要对螺栓连接焊缝开裂的现象进行一系列的研究分析,为后期轨道固定装置的维修和优化提供理论基础。本文以该厂升级改造后的180t铸造起重机为研究对象,从动力学角度对轨道压板螺栓进行等效模拟研究,提取螺栓作用于连接焊缝的动载荷,并以此为作用力对螺栓焊缝进行疲劳寿命计算。本课题完成的主要工作如下:(1)提出了一种等效轨道压板螺栓模型的方法,为轨道固定装置在铸造起重机中的动力学仿真提供可行性;(2)在Hypermesh中,将桥架梁与小车主体柔性化处理,导入ADAMS中进行刚柔耦合仿真;(3)在ADAMS中,通过脚本与传感器联合使用,一方面控制轨道对力的传递,另一方面模拟轨道压板螺栓的焊缝断裂;(4)用数学模型计算的方法对起升机构和小车行走机构仿真结果进行对比分析;(5)对轨道关于动载荷的过渡传递进行数值与力学分析;(6)通过对比现场实测数据,验证仿真结果中轨道压板螺栓作用于连接焊缝动载荷的正确性;(7)在Hypermesh中,通过疲劳分析模块,对比分析螺栓连接焊缝断裂前后,周边螺栓连接焊缝的剩余寿命变化。
【关键词】：铸造起重机 轨道压板螺栓 焊缝断裂 脚本仿真 疲劳寿命
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG231.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 起重机动力学特性的研究9-10
• 1.2.2 轨道压板螺栓的研究10-12
• 1.2.3 焊接结构的疲劳研究12
• 1.3 研究的主要内容12-16
• 1.3.1 问题的提出12-13
• 1.3.2 研究内容13-14
• 1.3.3 技术路线14-16
• 第2章 铸造起重机虚拟样机的创建16-31
• 2.1 三维实体建模16-21
• 2.1.1 模型的简化16
• 2.1.2 等效轨道压板螺栓模型16-19
• 2.1.3 Pro/E与ADAMS协同建模19-20
• 2.1.4 钢丝绳的创建20-21
• 2.2 桥架梁柔性体的创建21-25
• 2.2.1 模态中性文件的创建21-24
• 2.2.2 桥架梁的模态检验24-25
• 2.3 刚柔耦合仿真模型前处理25-31
• 2.3.1 添加约束25-26
• 2.3.2 添加驱动26-27
• 2.3.3 脚本与传感器的创建27-31
• 第3章 铸造起重机仿真结果分析验证31-46
• 3.1 起升机构仿真结果分析31-34
• 3.2 行走机构仿真结果分析34-37
• 3.3 轨道对动载荷的过渡传递分析37-39
• 3.4 轨道压板螺栓焊缝力的验证39-46
• 第4章 轨道压板螺栓焊缝的疲劳寿命分析46-56
• 4.1 疲劳寿命分析模型的生成46-48
• 4.2 模型的导入与疲劳模块的创建48-49
• 4.3 S-N曲线的确定49-51
• 4.4 螺栓焊缝寿命的计算51-56
• 4.4.1 Miner法则51-52
• 4.4.2 雨流计数法52-53
• 4.4.3 计算结果的提取与分析53-56
• 第5章 总结与展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录一 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 附录二 攻读学位期间参与的科研项目63-64
• 详细摘要64-69

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本文编号：1051721