起重机起吊臂振动模态的有限元分析

发布时间：2017-05-23 13:23

  本文关键词：起重机起吊臂振动模态的有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在建设工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械、臂架类起重机和缆索式起重机四大类。臂架类起重机主要分为固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等。 作为臂架类起重机之一的汽车起重机之所以倍受青睐是因其良好的移动性和高度的灵活性，而起吊臂作为汽车起重机的重要组成部分，也是主要的受力构件。起重机通过吊臂的直接吊载，实现不同幅度和高度的作业。起吊臂直接装在上部转台上，臂上装有起升钢丝绳、滑轮组和吊钩机构，它通过液压缸可俯仰和伸缩以改变工作幅度。伸缩臂的设计合理与否，将直接影响到起重机的承载能力和整机性能。 论文的主要研究内容包括以下五个方面: 1、论文以起重机的起吊臂为研究对象，以ANSYS为工具，利用其参数化设计语言(APDL)进行了二次开发，，建立了汽车起重机伸缩臂的专用设计系统，包括参数化建模、载荷加载以及有限元的分析过程。 2、在ANSYS中声明了宏定义，创建了全新的工具栏并将宏和各模块按钮建立起一一对应关系，开发了伸缩臂这类相似模型设计、分析的人机交互界面。 3、提取了起吊臂的几何参数，利用APDL这一参数化设计语言建立了典型的汽车起重机起吊臂的三维几何模型，对起吊臂的所有几何参数都设置了输入窗口界面，参数均可修改，应用了参数化思想。 4、分别在三种不同工况下，对起重机的起吊臂进行结构静态分析，对起吊臂的结构强度和刚度进行了验证，同时在静力学分析的基础上对吊臂进行了模态的有限元分析，得到吊臂的振动参数—模态振型和相应的主频率，为起重机起吊臂的设计和改进研究提供理论依据。 5、以QY20C汽车起重机的伸缩臂为例，在三种具体工况下，对该系统的实用性和可靠性进行验证。
【关键词】：起重机 伸缩臂 参数化 APDL
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH218
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 选题目的及意义10
• 1.2 目前国内外对于起重机伸缩臂的研究概况10-12
• 1.3 研究背景12-13
• 1.4 论文主要内容13-14
• 1.5 技术路线14-15
• 第二章 模态分析的振动理论依据及 APDL 参数化技术15-21
• 2.1 模态分析的振动学理论依据15-16
• 2.2 有限元法及 ANSYS 软件16-18
• 2.2.1 有限元法简介16-17
• 2.2.2 ANSYS 简介17-18
• 2.3 APDL 简介18-19
• 2.3.1 主要功能18-19
• 2.3.2 APDL 的特点19
• 2.4 参数化思想及技术19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 伸缩臂的相关参数提取及参数化建模21-36
• 3.1 建立模型21-35
• 3.1.1 确定截面具体形式22-24
• 3.1.2 提取参数、建立几何模型24-35
• 3.2 本章小结35-36
• 第四章 伸缩臂所受载荷分析及受力计算36-50
• 4.1 载荷分类36-41
• 4.1.1 常规载荷36-39
• 4.1.2 偶然载荷39-41
• 4.1.3 特殊载荷41
• 4.2 起吊臂的受力分析41-44
• 4.3 网格划分44-47
• 4.4 添加约束47-48
• 4.5 加载48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第五章 起重机伸缩臂的结构分析及实例计算50-60
• 5.1 结构分析类型50-52
• 5.2 工程实例计算52-55
• 5.3 结构静态分析55-56
• 5.4 结构模态分析56-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第六章 结论与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 附录65-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

【参考文献】

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本文编号：388090