起重机臂架受力状态模拟

发布时间：2020-06-18 09:17

【摘要】：臂架是起重机的重要承载部件之一,也是结构强度薄弱的环节,其力学性能对整机的正常运转有直接影响,故障率较高。现在的设计对于复杂结构采用的假设和简化太多,结果的准确性和可靠性相对较差,不能完全真实的反映臂架的可靠性。目前仅是对起重机臂架结构在工作状态下的最危险工况进行结构分析,而起重机在最大到最小幅度的整个变幅过程中,应力和位移等力学参量均难以知晓,因此无法全面了解臂架结构在整个变幅运动中的工作状态。基于以上原因引入了参数化思想,以参数形式调整分析模型。为提高分析效率,基于Visual C++平台,开发了交互式参数调整界面,实现了对有限元分析软ANSYS的调用与封装,并通过对起重机臂架进行分析来验证其可行性。本文的主要工作如下: 1) 根据桁架钢结构的受力特点,运用ANSYS建立有限元模型,确定危险工况,对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行详细的有限元法分析,并对其强度进行评定。 2) 起重机臂架模拟系统的研制。充分利用了面向对象技术的可重用性、可构造性和可维护性,研制了相应的软件系统。具体的实施办法是运用Windows编程技术、Visual C++软件结合ANSYS的APDL和UIDL开发相应的仿真软件,该软件界面友好,操作简便、实用。 3) 利用开发的模拟系统对臂架进行模拟分析,得到臂架在整个变幅过程的应力、应变情况。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH21
【图文】：

2.3.4计算结果与分析采用ANSYS软件实施臂架的有限元建模和计算。在基本载荷组合作用下基本主臂和塔臂的变形结果如图2一6、2一7所示。臂架杆件的应力按拉(或压)与弯曲组合计算，各载荷组合下臂架弦、腹杆中的应力最大值见表2一2至表2一4。基本臂架弦杆的应力较大值出现在臂头与臂根交接处和臂头加强板下部，腹杆的应力较大值出现在臂头加强板下部和与臂根加强板相连部位。在臂头与臂根交接处，弦杆方向改变引起附加弯矩，使局部应力增大，如在载荷组合1、3、5、6作用下最大应力均出现于该处。在臂头加强板下部臂架受拉索的影响，其所承受的弯矩和剪力均较大，因而各种载荷组合下该部位的弦、腹杆的应力都较大。塔机作业时，副臂的受力特性与主臂非常相似，即在弦杆方向变化处(臂头与标准节、臂根与变截面过渡处)和臂头加强板下部弦杆的应力较大

塔臂变形图

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本文编号：2719030