当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

履带起重机臂架的静动力学分析与仿真

发布时间:2018-06-01 02:53

  本文选题:臂架 + 有限元分析 ; 参考:《东北大学》2011年硕士论文


【摘要】:臂架是履带起重机承受载荷的主要部件之一,臂架的静动态特性对履带起重机的安全性有着直接的影响。臂架不但组合方式多,而且载荷复杂,无论采用工程分析方法还是有限元法,对其受力特性进行全面的分析都是比较麻烦的事情。因此,有必要探讨反映臂架的力学特性且计算量小的分析方法,以及反应臂架真实工作状况的仿真方法。 户外工作的起重机常受到风载荷的影响,对起重作业造成干扰,易引发事故。起重机是一种经常反复作业的机械,突然起吊和突然卸载的情况时有发生,这会对臂架产生瞬时冲击振动,虽然该瞬态响应作用的时间很短,但结构将在短时间内达到最大响应,对臂架的安全性有着不可忽视的影响。 针对上述问题,本论文对某型号履带起重机18m臂架结构起吊额定起重量160t时的工况进行了静动力学分析及仿真。静力分析分有风和无风两种情况对突然起升和回转启动两种危险工况进行了强度校核,通过分析可知风载荷对回转启动工况影响较为严重,最大应力和最大位移值发生在突然起升工况。以振动理论为基础,对臂架进行了模态分析,得出了臂架的前几阶固有频率及相对应的振型,分析表明振源频率均不在臂架的固有频率范围内,臂架在正常工作时不会发生共振。根据起重机动力学,对突然起升工况和突然卸载工况进行了瞬态分析,可知突然起升工况对臂架的冲击较为严重。将突然起升工况的静力分析和动力分析结果进行对比可知,动力分析的最大应力值和位移值小于静力分析,可以确定静力分析时选取的动载系数偏大。由于在动力分析时将激振力函数简化为线性函数,与实际情况存在一定的差距,本文通过刚柔耦合仿真对突然起升工况进行了分析,进一步了解了该工况的动力学特性,为修正动载系数提供了参考。
[Abstract]:Boom is one of the main parts of crawler crane to bear load. The static and dynamic characteristics of boom have a direct effect on the safety of crawler crane. There are not only many combination modes, but also complicated loads. It is a troublesome matter to analyze the mechanical characteristics of the boom by using both the engineering analysis method and the finite element method. Therefore, it is necessary to discuss the analytical method which reflects the mechanical characteristics of the boom with less calculation and the simulation method of the real working condition of the reaction boom. Cranes working outdoors are often affected by wind load, which interfere with crane operation and cause accidents. A crane is a machine that often works repeatedly. Sudden lifting and unloading occur from time to time, which can produce transient shock vibration on the boom, although the transient response time is very short. However, the structure will reach the maximum response in a short time, which has an important effect on the safety of the boom. Aiming at the above problems, the static and dynamic analysis and simulation of a certain type crawler crane with 18m boom structure lifting rated lifting weight of 160 t are carried out in this paper. In the static analysis, wind and no wind are used to check the intensity of the two dangerous conditions of sudden rise and turn start. Through the analysis, it can be seen that the wind load has a serious effect on the rotary starting condition. Maximum stress and maximum displacement occur in sudden rise. Based on the vibration theory, the modal analysis of the boom is carried out, and the first natural frequencies of the boom and the corresponding vibration modes are obtained. The analysis shows that the vibration source frequencies are not within the natural frequency range of the boom. The boom does not resonate during normal operation. According to the crane dynamics, the transient analysis of the sudden lifting condition and the sudden unloading condition is carried out, which shows that the sudden lifting condition has a serious impact on the boom. The results of static analysis and dynamic analysis show that the maximum stress value and displacement value of dynamic analysis are smaller than that of static analysis, and the dynamic load coefficient selected in static analysis can be determined to be larger. Since the excitation force function is simplified to a linear function in dynamic analysis, there is a certain gap between the dynamic and the actual situation. In this paper, a rigid and flexible coupling simulation is used to analyze the sudden lifting condition, and the dynamic characteristics of the working condition are further understood. It provides a reference for modifying the dynamic load coefficient.
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH213.7

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 童水光;蔡琴;袁铭鸿;张建;;强夯机臂架应力测试与结构优化[J];工程设计学报;2013年02期

2 戴光浩;面粉码垛机臂架俯仰的设计[J];郑州粮食学院学报;1981年04期

3 葛杏泉;;附着式小车变幅长臂架塔机在施工中的实用意义[J];建筑机械;1985年05期

4 李欣;艾宇光;;塔机水平臂架总成优化设计的数学模型[J];建筑机械化;1986年02期

5 冯建芳;;塔机上吊点臂架的优化设计[J];建筑机械化;1988年09期

6 邹珏;邹力生;;小车变幅塔机双吊点臂架内力减弱的最佳方法[J];建筑机械化;1989年07期

7 郑惠强;;塔机水平臂架结构计算中弯矩的确定[J];建筑机械化;1993年03期

8 郑惠强;唐光宏;;按稳定条件确定塔机臂架腹杆的最佳间距[J];水利电力机械;1993年01期

9 梁秀芬,杨颖;合理确定塔机臂架的支承位置[J];建筑机械;1997年01期

10 ;封面简介[J];铁道建筑;2013年11期

相关会议论文 前10条

1 王斌华;吕彭民;;基于流固耦合理论的混凝土泵车臂架系统动力学仿真[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年

2 徐长生;陶德馨;;对后摇杆驱动的刚性四连杆组合臂架的分析[A];中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集[C];1988年

3 李勇智;;臂架类起重机运行打滑的概率验算方法[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年

4 王欣;张静;郑亚辉;高顺德;;基于ANSYS的等截面臂架腰绳优化[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年

5 王浩东;陆国贤;倪庆兴;;用动态规划法进行起重机桁架式臂架的结构优化设计[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年

6 张红良;温金鹏;;一种起重机臂架挠度弯曲变形的摄像测量方法[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年

7 秦义校;单志辅;唐风;;桁架式臂架结构布局优化[A];中国机械工程学会物料搬运分会第四届学术年会论文集[C];1992年

8 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

9 官凤娇;韩旭;周长江;;基于微型多目标遗传算法的布料机臂架结构优化[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年

10 吴宾义;;单臂架爬升式起重机的安全装置[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年

相关重要报纸文章 前2条

1 张莉;“泵王”再创世界第一[N];建筑时报;2007年

2 Tom Sawyer Tudor Van Hampton Debra Rubin om Ichniowski Jack Buehrer;纽约塔吊事故 尼龙绳是关键[N];建筑时报;2008年

相关博士学位论文 前1条

1 戴丽;基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架系统的建模与仿真[D];东北大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 卜筠燕;基于有限元的臂架系统非线性分析方法研究及应用[D];大连理工大学;2008年

2 陈康宁;基于非线性弯曲理论的臂架腰绳作用机理研究[D];大连理工大学;2010年

3 周杨;臂架系统腰绳装置优化研究[D];大连理工大学;2012年

4 李冬;强夯机臂架疲劳寿命仿真分析[D];大连理工大学;2011年

5 李德义;强夯机臂架防后倾系统研究[D];大连理工大学;2012年

6 张强;起重机超静定臂架几何参数设计研究[D];东北大学;2010年

7 常大帅;起重机臂架的非线性稳定性分析[D];东北大学;2011年

8 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年

9 王谦;塔式起重机双吊点水平臂架结构优化研究[D];太原科技大学;2014年

10 李海方;起重机臂架系统刚柔耦合瞬态动力学仿真分析[D];武汉理工大学;2010年



本文编号:1962581

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1962581.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户70357***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com