基于刚柔耦合门式起重机静动态设计分析

发布时间：2020-05-30 18:10

【摘要】： 新的钢轨装卸工艺要求采用大跨度门式起重机起吊百米钢轨,其特点是跨度大、吊重长度长、作业情况复杂、工作现场安全性要求高,因此需要门式起重机有较好的动态性能。因此,本文在静态分析基础上,进行了多体系统结构动力学仿真。课题依托于实际项目,以60t重轨吊运电磁挂梁门式起重机为原型。在静力学分析计算后,根据门式起重机动力学原理,用有限元分析软件ANSYS和虚拟样机动力学分析软件ADAMS对门式起重机各典型工况进行多体动力学仿真,给出了有意义的仿真结果,并提供了具体的分析方法。论文中主要工作如下: 运用ANSYS软件建立了门式起重机的门架结构有限元模型,对其结构进行力学分析,得到静载作用下的应力及变形情况;对其进行特征屈曲分析,计算得到屈曲变形系数为3.3,满足门式起重机的稳定性要求;采用分块Lanczos法对门式起重机门架结构进行模态分析,得出门架结构的前六阶固有频率和振型。将ANSYS中生成的门式起重机门架结构模态中性文件,导入ADAMS软件中作为柔性体,与Pro/E中生成的小车刚性体模型结合,建立门式起重机刚柔耦合模型。从而实现门式起重机吊重起升、大车运行过程的动态仿真。在大车不同运行速度下,对动态载荷变化情况进行比较,得出结果其随着运行速度的增大而增大。仿真中得到门式起重机作业过程中的动力学仿真数据,为深入了解门式起重机动态特性提供了有效的分析手段,为其结构设计提供了依据。
【图文】：

起重机结构,门式起重机

图2.1起重机结构图 Fig.2.1SketehmaPofgantrystrueture如图2.1[’2]所示，门式起重机是以主梁的金属结构作为主要承载构件。通过起升机构、小车运行机构、大车运行机构等三个工作机构的组合运动，，使门式起重机在固定跨度的盒形空间内完成物料搬运作业任务。

门式起重机,门架,有限元模型

力的形式作用到主梁上，操作室、楼梯等为考虑其惯性影响，将其以质量点的形式加到模型中。箱形梁部分选择单元类型为SHELL63，以钢板的形式建立重轨吊运门式起重机的ANsys有限元模型【’8]。门式起重机门架模型见图2.3。、_嗯君:;‘洪卜。娜、‘料一卜、、。厂飞茱饥补。一赞’‘二试‘淤气游藉图2.3门式起重机门架有限元模型 Fig.2.3TheFEAmodelofPortalgantry(2)施加约束因为主要考虑的是主梁和支腿的应力、变形情况，以及门式起重机主体结构的稳定性情况，所以将小车和电磁挂梁简化，以力的形式施加到主梁上，具体计算过程和数值将在第三章中给出。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH213.5

【引证文献】