基于ALGOR的门式起重机大车运行机构有限元分析

发布时间：2017-05-14 15:09

  本文关键词：基于ALGOR的门式起重机大车运行机构有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大车运行机构是起重机的支撑基础,作为一个运行机构,其存在许多运动连接部件,例如销轴联接,车轮在轨道上的运行。与起重机的主要构件的应力应变主要为线性不同,他们都属于非线性接触问题,会引起局部材料的局部应力增大,情况严重时会引起结构的破坏。起重机的大车运行机构的强度与稳定性对起重机的安全运行起着至关重要的作用。由于起重机的自重和起重量较大,运行机构中的销轴接触和轮轨接触部位容易出现强度不够的情况。所以求解大车运行机构的强度具有很强的实用价值,本课题的主要工作就是利用有限元软件ALGOR分析大车运行机构的强度。 本文针对传统起重机大车运行机构设计的不足,以ALGOR有限元分析软件为基础,以MG32-28通用门式起重机的大车运行机构为研究对象分析其有限元的静力响应。利用ALGOR的非线性材料机械运动仿真分析模块分析车轮轨道接触,并与Hertz接触理论结果进行比较。建立大车运行机构的三维模型,模型中忽略驱动系统以及附属的非承力部件,导入ALGOR求解其静力响应状态。对比均衡梁的有限元仿真结果与理论计算结果,求解均衡梁销轴连接处的焊缝进行静强度分析。 论文的分析、计算结果表明,MG32-28通用门式起重机大车运行机构满足强度要求。论文给出了轮轨接触、车架销轴接触的局部应力响应云图。在关于轮轨接触、销轴接触和均衡梁静强度分析中,有限元法与理论对比结果都表明运用ALGOR计算求解大车运行机构的强度是有效的而且可行。 本论文的主要工作如下： 1.查阅相关文献获取本科期间在国内外的最新研究动态及发展趋势； 2.建立起重机大车运行机构和车轮与轨道模型； 3.从有限元的基本理论研究入手,结合ALGOR软件特点,通过对非线性有限元和接触问题分析的总结,实现对接触问题收敛性的控制。 4.进行车轮轨道弹性分析,并与Hertz理论进行比较； 5.进行车轮轨道弹塑性分析,并与弹性分析结果进行比较； 6.进行大车运行机构有限元分析,把均衡梁销轴联接和均衡梁整体静强度的有限元结果与理论进行比较；
【关键词】：门式起重机 大车运行机构 有限元法 轮轨接触 销轴接触
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 国内外研究运行机构动态10-11
• 1.3 论文的研究内容11-13
• 第2章 有限元法与ALGOR软件13-22
• 2.1 有限元法13-16
• 2.1.1 有限元法的基本概念13-14
• 2.1.2 有限单元位移法14-16
• 2.2 ALGOR软件简介16-21
• 2.2.1 ALGOR的CAD造型和接口技术16-17
• 2.2.2 ALGOR的线性接触分析17-18
• 2.2.3 ALGOR非线性接触分析18-19
• 2.2.4 接触刚度19-20
• 2.2.5 接触刚度的估算20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 门式起重机大车运行机构载荷计算22-35
• 3.1 龙门起重机载荷分析22-26
• 3.1.1 自重载荷22-23
• 3.1.2 起升载荷23-24
• 3.1.3 运行载荷24-25
• 3.1.4 风载荷25-26
• 3.2 运行机构载荷计算26-30
• 3.2.1 惯性载荷及风载荷计算26-28
• 3.2.2 载荷组合28-30
• 3.3 运行机构载荷组合计算30-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 车轮轨道接触应力有限元分析35-52
• 4.1 非线性的概念35-38
• 4.1.1 非线性问题类型36-37
• 4.1.2 非线性问题的数值解法37-38
• 4.2 车轮轨道接触理论38-44
• 4.2.1 轮轨接触理论38-42
• 4.2.2 车轮轨道接触理论计算42-44
• 4.3 车轮轨道有限元分析建模44-47
• 4.3.1 模型简化44-45
• 4.3.2 车轮轨道有限元模型45-46
• 4.3.3 施加约束和载荷46-47
• 4.4 车轮轮轨接触结果分析47-51
• 4.4.1 轮轨弹性接触结果分析47-48
• 4.4.2 轮轨弹塑性接触结果分析48-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 大车车架有限元分析52-73
• 5.1 销轴接触理论52-56
• 5.1.1 弹性力学基础理论52-53
• 5.1.2 协调接触理论53-56
• 5.2 大车车架建模56-60
• 5.2.2 建立有限元模型57-59
• 5.2.3 施加约束和载荷59-60
• 5.3 大车车架有限元分析结果60-70
• 5.3.1 法兰有限元结果分析60-62
• 5.3.2 均衡梁有限元结果分析62-66
• 5.3.3 驱动车架有限元结果分析66-68
• 5.3.4 销轴连接强度计算68-70
• 5.4 均衡梁简支梁理论与有限元结果70-72
• 5.4.1 简支梁理论计算结果70-71
• 5.4.2 简支梁理论与有限元结果71-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第6章 总结与展望73-75
• 6.1 全文总结73-74
• 6.2 展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：365492