龙门起重机结构的数字化设计

发布时间：2018-01-28 04:02

  本文关键词： 龙门起重机 数字化设计 Pro/TOOLKIT APDL 优化设计　出处：《武汉理工大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着我国工业生产的迅猛发展,市场对龙门起重机的需求也越来大。现在很多龙门起重机的制造企业采用传统的设计方法,使得产品设计修改工作繁琐,周期长,已经不能适应市场的发展要求。于是针对这一具体情况本文提出龙门起重机结构数字化设计的理念。 目前,在龙门起重机设计过程中常采用Pro/ENGINEER软件系统进行三维造型,仿真模拟,干涉检验以及生成工程图等,而且能够将模型信息保存并传递到生产制造环节。在结构分析方面采用ANSYS有限元分析软件,对其进行结构分析校核。为了更好地发挥Pro/ENGINEER和ANSYS软件的优势,本文在VisualC++2008编程环境下,利用Pro/TOOLKIT, APDL二次开发语言,将两种软件集成,开发出界面友好的参数化设计系统,用户只须输入具体设计参数,就可以同时建立起龙门起重机金属结构的几何参数化模型以及有限元参数化模型,避免二次建模。在此基础上,本文依据起重机设计规范GB/T3811-2008,结合实际工程中龙门起重机的具体工作情况,建立载荷组合,进行强度,刚度校核,为龙门起重机的设计提供有效的计算数据支持。同时本文采用优化算法对龙门起重机主梁结构进行优化,使龙门起重机的设计变得更加合理。 经过上述对龙门起重机金属结构的参数化建模,有限元分析,优化等一系列过程,实现龙门起重机金属结构的数字化设计方案。使用户在交互界面中输入修改参数,系统就能快速更新数据,重新生成到新的几何模型与有限元模型,快速完成龙门起重机的结构计算,同时进行结构优化使应力分布变得更加均匀,材料得到充分利用,提高了产品设计效率,节约了生产制造成本,增强了龙门起重机生产制造企业的市场竞争力。该方法对龙门起重机今后设计工作有着重要的意义,对诸如门座起重机,岸边集装箱起重机等相似机型也同样具有一定的参考借鉴作用。
[Abstract]:With the rapid development of industrial production in China, the market demand for gantry cranes is also increasing. Nowadays, many gantry crane manufacturing enterprises use traditional design methods, making product design modification cumbersome. The period is long and can not meet the requirements of the development of the market, so this paper puts forward the concept of the digital design of gantry crane structure in view of this specific situation. At present, in the design process of gantry crane, Pro/ENGINEER software system is often used for 3D modeling, simulation, interference testing and engineering drawing generation. Moreover, the model information can be saved and transferred to the manufacturing link. ANSYS finite element analysis software is used in the structural analysis. In order to give full play to the advantages of Pro/ENGINEER and ANSYS software, this paper is based on VisualC 2008 programming environment. Using Pro-toolkit and APDL secondary development language, the two kinds of software are integrated to develop a friendly interface parametric design system, users only need to input specific design parameters. The geometric parameterized model and finite element parameterized model of metal structure of gantry crane can be established at the same time to avoid secondary modeling. According to the crane design code GB / T3811-2008, combined with the actual working conditions of gantry crane, the paper establishes the load combination to check the strength and stiffness of the gantry crane. At the same time, the optimization algorithm is used to optimize the structure of the main girder of the gantry crane, which makes the design of the gantry crane more reasonable. Through the above parameters of the gantry crane metal structure modeling, finite element analysis, optimization and a series of processes. The digital design scheme of metal structure of gantry crane is realized. The user can input and modify parameters in the interactive interface, and the system can update the data quickly and generate the new geometric model and finite element model again. The structure calculation of gantry crane is completed quickly and the stress distribution becomes more uniform and the material is fully utilized at the same time structural optimization improves the efficiency of product design and saves the cost of production and manufacture. This method is of great significance to the future design of gantry cranes, such as gantry cranes. Quayside container crane and other similar models also have a certain reference role.
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH213.5

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本文编号：1469712