桥门式起重机模拟加载测试系统研究

发布时间：2020-12-11 20:25

　　桥门式起重机作为特种安全设备,其结构通常会由于设计不合理、工作方式不正确、工作条件恶劣等原因造成变形过大、主梁断裂、振动剧烈甚至整机垮塌等现象,造成巨大的经济损失和人员伤亡。由于受到财力状况、检测设备、检测场地等因素的制约,对大型起重机进行现场额定起重量加载测试难度较大。若采用有限元分析技术对大型起重机进行模拟加载分析,则需对各类起重机进行重复建模,耗时长、重复性高、效率低。模态分析技术、灵敏度分析技术、可靠性分析技术已经逐渐成熟并广泛应用于汽车、航空、航天、机械结构、建筑等工程领域,这为起重机结构的动态分析和可靠性分析提供了理论基础和实践依据。本文综合Visual Basic和ANSYS软件研制了桥门式起重机模拟加载测试系统,并在此系统的基础上对桥门式起重机进行静力学分析、模态分析、结构静动态特性灵敏度分析、可靠性及灵敏度分析。主要工作如下：1.将ANSYS软件强大的分析功能嵌入至Visual Basic代码中,研制完成了桥门式起重机模拟加载测试系统,应用此系统可方便、快捷、高效地完成桥门式起重机的模拟加载分析,降低测试费用,缩短分析周期,提高工作效率。2.在模拟加载测试系统的基础上... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 起重机发展现状
        1.1.2 模态分析研究现状
        1.1.3 可靠性及灵敏度分析研究现状
    1.2 本课题研究的目的和意义
    1.3 本课题研究的内容
第2章 模拟加载测试系统研究
    2.1 桥门式起重机模拟加载测试平台的框架体系
    2.2 有限元的基本思想
        2.2.1 有限元方法的特点
        2.2.2 位移函数
        2.2.3 应变
        2.2.4 应力
        2.2.5 薄板问题的有限元法
    2.3 ANSYS软件简介
        2.3.1 ANSYS软件的程序功能
        2.3.2 APDL参数化设计
    2.4 SHELL63单元介绍
    2.5 Visual Basic软件简介
    2.6 模拟加载测试系统功能与使用说明
    2.7 基于模拟加载测试系统的桥门式起重机静力学分析
        2.7.1 桥门式起重机载荷计算
        2.7.2 50t/32m门式起重机静力学分析
        2.7.3 50t/35.5m桥式起重机静力学分析
第3章 桥门式起重机模态分析
    3.1 模态分析理论
        3.1.1 模态分析基本原理
        3.1.2 ANSYS中模态提取的方法
    3.2 模态分析基本步骤
        3.2.1 建立有限元模型
        3.2.2 选择分析类型
        3.2.3 加载与求解
        3.2.4 模态扩展和结果观察
    3.3 桥门式起重机模态分析
        3.3.1 50t/32m门式起重机模态分析
        3.3.2 50t/35.5m桥式起重机模态分析
        3.3.3 桥门式起重机模态分析结果讨论
第4章 桥门式起重机灵敏度分析
    4.1 结构特性灵敏度分析
        4.1.1 结构特性灵敏度分析概念
        4.1.2 结构特性灵敏度分析方法
        4.1.3 结构动态特性灵敏度分析原理
    4.2 桥门式起重机结构静态特性灵敏度分析
        4.2.1 50t/32m门式起重机静态特性灵敏度分析
        4.2.2 50t/35.5m桥式起重机静态特性灵敏度分析
    4.3 桥门式起重机结构动态特性灵敏度分析
        4.3.1 50t/32m门式起重机动态特性灵敏度分析
        4.3.2 50t/35.5m桥式起重机动态特性灵敏度分析
第5章 基于ANSYS的机械结构可靠性及灵敏度分析
    5.1 机械结构可靠性理论
        5.1.1 机械结构可靠性分析的定义
        5.1.2 机械结构可靠性分析的基本概念
        5.1.3 机械结构可靠性分析方法
        5.1.4 机械结构可靠性灵敏度
    5.2 可靠性和可靠性灵敏度分析的Monte Carlo数字模拟法
        5.2.1 Monte Carlo模拟的理论基础
        5.2.2 Monte Carlo可靠性分析方法的计算步骤
        5.2.3 Monte Carlo可靠性灵敏度分析
    5.3 ANSYS中的可靠性和可靠性灵敏度分析
    5.4 桥门式起重机有限元可靠性和灵敏度分析
        5.4.1 50t/32m门式起重机有限元可靠性和灵敏度分析
        5.4.2 50t/35.5m桥式起重机有限元可靠性和灵敏度分析
    5.5 差分灵敏度分析与有限元可靠性及灵敏度分析比较
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]摩托车车架试验模态与解析模态分析[J]. 于江,杨振冬,汪先国.  重庆工学院学报(自然科学版). 2009(09)
[2]基于灵敏度分析的井架结构模型修正方法研究[J]. 刘金梅,韩国有,周国强.  科学技术与工程. 2009(09)

硕士论文
[1]车架试验模态分析及其结构动力修改研究[D]. 刘萌.长安大学 2009
[2]单元模态应变能灵敏度及其在结构损伤识别中的应用[D]. 颜王吉.中南大学 2008
[3]结构模态分析实现方法的研究[D]. 马永列.浙江大学 2008
[4]重型商用车驾驶室的模态分析与试验研究[D]. 刘文平.吉林大学 2008
[5]机械结构试验模态分析系统的研究[D]. 陆冬.重庆大学 2007
[6]结构可靠性与可靠性灵敏度分析的数字模拟方法研究[D]. 袁修开.西北工业大学 2007
[7]轿车白车身模态分析[D]. 张学荣.江苏大学 2002



本文编号：2911169