施工升降机结构分析与动态仿真

发布时间：2019-08-13 09:19

【摘要】：施工升降机主要用于建筑施工中垂直运输人员和物料。尽管施工升降机历经多年的发展，，但其在机械结构上一直没有大的突破，整体安装方案、零部件力学性能的计算分析还很薄弱，企业对产品研发投入不够。本文在研制施工升降机过程中引入有限元分析和虚拟样机技术，研究各主要结构的动、静态力学特性，利用计算分析和仿真结果，验证施工升降机工作状态下强度和刚度，为结构设计和改进提供参考。论文所做的主要工作如下： 1.提出了一套用于计算校核施工升降机导轨架抗倾翻稳定性的方法。利用传统的解析法与有限元分析相结合，求解出附墙架与墙体最大支反力，从而对穿墙螺栓强度进行计算校核，通过支反力校核螺栓强度这是对传统力矩法的继承；同时求解出了导轨架和附墙架最大应力以及导轨架的最大变形量，对导轨架强度和刚度进行计算校核，解决了用传统解析法力学模型简化困难，应力、应变计算误差大等难题。最后通过对支反力大小的研究，对计算导轨架抗倾翻稳定性的方法进行了简化，为超高层建筑施工升降机导轨架的架设提供了很好的理论依据。 2.提出了一套用于计算吊笼结构强度和刚度的方法，建立了施工升降机吊笼钢结构力学模型，对某型号的吊笼结构强度和刚度进行了计算校核，验证了该计算校核方法的正确性，并对该吊笼局部结构进行了改进；对吊笼钢结构进行了模态分析，明确了其在起动、制动、正常工况时的振动特性，为吊笼结构减振提供了理论依据；最后对现有吊笼结构设计、制造、工艺方面存在的问题进行了分析，通过整体改进，有效地避免了制造和工艺缺陷。 3.基于虚拟样机技术和有限元分析提出了一套齿根弯曲应力分析的新方法。建立了施工升降机虚拟样机模型，仿真得出传动齿轮在正常工况下交变载荷曲线和变力矩曲线。对曲线数据进行采样和拟合，整理出了一套数学表达式，为疲劳寿命的分析提供了可供参考的原始数据；利用仿真结果结合有限元技术，求解出了齿轮在交变载荷下应力变化曲线，相对于恒定力矩齿根弯曲应力分析这是一项突破，为齿轮的计算校核提供了新的思路和方法。 本文的研究成果，为施工升降机的设计和分析提供了科学依据和理论参考。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH211.6

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本文编号：2526026