桥门式起重机模拟加载测试平台软件的开发

发布时间：2017-06-26 19:20

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【摘要】：为了满足社会生产和建设的需求,越来越多的大吨位桥门式起重机应运而生。根据规定,起重机在投入使用前和定期检验中都需要检测主梁在额载下的挠度是否满足规范要求。随之出现的一个问题是：由于需要等额载的砝码,大吨位起重机的挠度检测受到资金、场地或设备的限制,若不检测其挠度,无法确保起重机的安全作业。对于同一类型起重机来说,起重机结构型式相同,但检测和设计人员在结构分析时往往会做大量重复建模工作。现今的起重机结构分析以及大吨位额载下的挠度检测都需要专业人士进行,若能开发出一个软件并通过短时的培训,使大部分人都能胜任这些工作,同时极大提高结构分析效率,这对起重机的发展是十分有意义的。 本论文以大吨位桥门式起重机为研究对象,研究开发了桥门式起重机模拟加载测试平台软件,软件分为参数输入模块、结构分析模块、挠度预测模块和结果输出模块。论文主要研究内容为： 1.应用有限条法和有限元法对同一箱梁结构进行静力学分析,比较两种方法计算的挠度和应力结果,考虑它们的难易程度以及适用范围后,选用有限元法作为软件结构分析模块的最终方法,并建立软件结构分析模块的技术路线。 2.研究挠度预测采用插值法、曲线拟合、函数逼近等经典方法,发现这些基于特定函数求解的方法对于起重机挠度预测结果有较大误差；利用一组实测的数据,比较BP神经网络和支持向量机对其预测的结果,选用支持向量机方法作为挠度预测模块的最终方法有足够的精度保证。 3.根据挠度检测实测数据,利用支持向量机方法对实测数据、加载起重量以及加载起重量对应的有限元分析理论数据进行学习并预测满载下的挠度值,与实测满载下的挠度值进行对比,验证了支持向量机方法的可行性。 4.根据软件挠度预测模块的技术路线,利用Matlab编写出预测起重机满载下挠度的程序,生成一个可执行文件。通过可执行文件与Visual Basic的接口技术,将挠度预测功能嵌入至Visual Basic代码中。 5.讨论了软件实现过程中的关键技术；利用Visual Basic语言开发了桥门式起重机模拟加载测试平台软件。 6.利用桥门式起重机模拟加载测试平台软件对门式起重机进行结构分析,获取起重机各工况的挠度、强度值,并判断是否超出许用值；采用软件内的支持向量机和经典力学两种方法分别对门式起重机进行挠度预测,获得过载下的挠度值,为起重机挠度检测提供了参考依据。 本论文研究开发的桥门式起重机模拟加载测试平台软件,即可使没有掌握ANSYS使用方法的用户也能对桥门式起重机结构进行分析,自动生成结构计算说明书,同时也能结合小载荷试验检测结果实现满载时主梁下挠度的准确预测,具有很大的实用和推广价值。
【关键词】：桥门式起重机 模拟加载 结构分析 支持向量机 软件开发
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP311.52;TH213.5
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 论文的选题背景12-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 静力学分析方法研究现状14-15
• 1.2.2 数据预测方法研究现状15-16
• 1.2.3 软件开发研究现状16-17
• 1.3 本文研究的内容与意义17-20
• 第2章 简支箱梁有限条法静力学分析20-38
• 2.1 有限条法理论20
• 2.2 有限条法分析步骤20-26
• 2.3 简支箱梁有限条法算例分析26-37
• 2.3.1 简支箱梁模型的建立26-30
• 2.3.2 程序及结果分析30-37
• 2.4 小结37-38
• 第3章 简支箱梁有限元法静力学分析38-53
• 3.1 有限元理论38-40
• 3.2 ANSYS简介40-41
• 3.2.1 ANSYS软件功能40-41
• 3.2.2 APDL参数化设计41
• 3.3 简支箱梁有限元法算例分析41-50
• 3.3.1 简支箱梁模型的建立41-43
• 3.3.2 模型求解及结果分析43-50
• 3.4 有限条法与有限元法算例比较50-51
• 3.5 桥门式起重机结构分析模块技术路线51
• 3.6 小结51-53
• 第4章 桥门式起重机挠度预测分析53-68
• 4.1 挠度预测方法53-58
• 4.1.1 插值法53-54
• 4.1.2 曲线拟合和函数逼近54
• 4.1.3 统计学习方法54-58
• 4.2 挠度预测方法的比较58-64
• 4.2.1 插值法、曲线拟合与函数逼近58-61
• 4.2.2 BP神经网络与支持向量机61-63
• 4.2.3 挠度预测方法的确定63-64
• 4.3 实例分析和实验验证64-65
• 4.4 挠度预测技术路线65-67
• 4.5 小结67-68
• 第5章 桥门式起重机模拟加载测试平台软件的开发68-93
• 5.1 Visual Basic 6.0软件简介68-69
• 5.2 桥门式起重机模拟加载测试平台软件的实现69-75
• 5.2.1 前处理69-70
• 5.2.2 分析计算70-72
• 5.2.3 后处理72-74
• 5.2.4 软件的调试、编译及打包74-75
• 5.2.5 源程序量统计75
• 5.3 桥门式起重机模拟加载测试平台软件的使用75-92
• 5.3.1 软件整体流程图75
• 5.3.2 软件安装、卸载与启动75-78
• 5.3.3 基于有限元法的起重机模拟加载测试系统软件的使用78-88
• 5.3.4 基于经典力学法的起重机模拟加载测试系统软件的使用88-92
• 5.4 小结92-93
• 结论与展望93-95
• 致谢95-96
• 参考文献96-100
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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5 包起帆;沈l

本文编号：487352