基于ANSYS的大吨位双回转铁路起重机吊臂结构分析与研究

发布时间：2020-07-22 00:29

【摘要】： 本论文借助有限元软件ANSYS探讨、研究了一种新型的铁路救援起重机——大吨位、双回转铁路起重机的吊臂结构。基于德国同类起重机吊臂结构的外形图，提出一个八边形截面吊臂结构的初始方案，称之为仿德国方案，通过ANSYS的分析，对其进行改进，提出了一个新的吊臂结构方案。结果表明新的方案是优于初始的仿德国方案。论文首先对国内外铁路起重机的现状与发展方向进行了介绍和分析，接着简要地介绍了相关的理论知识——弹性力学和有限元方法，再继续介绍了本论文写作的主要工具ANSYS软件。本论文的主要工作是，首先对大吨位、双回转铁路起重机吊臂的结构进行了探讨，包括了不同截面对吊臂性能的影响，提出了仿德国方案。对三节臂八边形的吊臂进行了分段建模，加载，约束，求解。对初步的方案共分析了其五个危险工况，逐步对模型提出修改，以便于模型能满足各个工况的强度，刚度要求。本论文并对传统的六边形作为截面的吊臂进行了分析，通过对比，很显然得出了八边形截面的吊臂性能优于六边形截面的吊臂。本文的最后还进行了大吨位、双回转铁路起重机吊臂结构整体分析初探，对吊臂的三段节臂采取了整体建模的方法，对各节臂之间的搭接部分采用节点自由度耦合的方法来模拟吊臂与滑块的相对滑动。其整体分析的结果与分段分析的结果的差别很小，从一个侧面也验证了分段分析结果的可靠性。最后文章进一步提出了对结合吊臂、变幅油缸、转台以及底架结构进行整体分析的研究建议，力图使今后的设计和分析更加准确、可靠。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH21
【图文】：

模型图,整体计算,模型,吊臂

则可对这部分重新进行划分，因为重新划分时，可删除已有的网格，但不会删除所指定的属性。仿德国方案中吊臂改进后整体结构见图4.1，其结构主要有如下特点:图4，l三节臂整体计算模型

基本臂,网络划分,吊臂

计算选择的单元能量百分比误差。单元熊力误差的单位是能量的单位;应力上下限:应力上下限可以评估由于网格离散误差对模型应力最大值的影响。如下图(图4一2)所示，是一个较好的吊臂基本臂网络划分。图4一2吊臂基本臂的网络划分4.1.3加载和约束1、材料参数弹性模量为:2，lxlo’N/mm泊松比:0.3;材料密度:7.85、10场kg/mm，;重力加速度:9.8m/:2。2、加载以及约束作用于吊臂上的载荷，根据其不同特点与出现的频率程度分为基本载荷、附加载荷、特殊载荷三类。

示意图,边界位移,基本臂,约束条件

PRES图4一6工况三，基本臂边界位移约束条件及载荷施加示意图(2)工况三，二节臂的加载和约束情况(如图4一7)图4一工况三，二节臂边界位移约束及载荷加载情况加载方式为:均布载荷加载(见图4一8)。具体分析如下:一般载荷:Al’方向如上图所示，其为集中力，大小如表4一1所示，实际加载中按均布力考虑，且其它各相关力Fl’，BZ，EZ，R2卫1’均按此考虑

【参考文献】