轮式起重机设计计算平台总体部分和主臂开发

发布时间：2017-08-17 11:13

  本文关键词：轮式起重机设计计算平台总体部分和主臂开发

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【摘要】：最近几年，随着经济的高速发展，轮式起重机设计的规模越来越大，针对轮式起重机要求亦越来越严格，相应的研发周期也越来越短，加上新产品的研发内容多，这就不仅要求研发人员有较高的技术水平，而且对开发工具也有一定的要求和迫切的需要。轮式起重机的总体部分涉及内容多，各部分又相互关联，且总体部分对轮式起重机的最终性能有重要的决定作用。传统的有限元法计算精度高、可靠，但计算时间长、计算模型不通用等特点，导致轮式起重机的研发效率下降。因此在满足结果精度要求下，解析法计算就显得尤为重要。 计算机的出现，为起重机领域的发展带来的众多的方便。长期以来，企业在中小型吨位起重机的设计上，已经积累了许多实用的计算模块，这些计算模块都是企业设计人员多年设计经验的的结晶，能够极大的提高产品的研发效率，是企业的宝贵财富。但是，，随着产品设计不断出现的新需求，很多实用的计算模块并没有得到及时的更新，导致最初的开发人员的设计经验没有得到很好的传承。另外，原来的计算模块往往局限于小范围内的应用，没有得到很好的普及。 企业已经意识到了这个问题，并打算重新整理现有的计算模块，集成现有的解析法计算技术，针对中小吨位起重机形成统一的计算平台，供新、老技术人员使用，达到规范设计，提高设计效率和可靠性的目的。 本文研究内容依托于吉林大学工程结构研究所与徐工集团徐州重型机械有限公司合作的项目，论文主要工作如下： （1）介绍了现在轮式起重机的国内外发展现状，分析了当前轮式起重机发展过程中所遇到的问题，确定了本文的选题依据。 （2）查阅了目前关于轮式起重机的相关文献，熟悉轮式起重机总体性能计算和主臂性能计算。 （3）了解轮式起重机变幅三铰点机构，采用遗传算法对变幅三铰点做多目标优化。 （4）在理论文本的基础上，采用C++编写相应解析法的计算程序。同时对计算平台的窗口、计算功能、逻辑关系、输出接口等做详细设计。 （5）把有限元软件计算的主臂性能和计算平台的主臂性能计算结果做对比，验证解析法的合理性。
【关键词】：轮式起重机 三铰点 计算平台 性能计算 C++
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 轮式起重机介绍13-18
• 1.1.1 轮式起重机简介13-14
• 1.1.2 轮式起重机国内外发展趋势14-18
• 1.2 论文选题背景及意义18
• 1.3 论文主要内容18-21
• 第2章 轮式起重机变幅机构三铰点优化21-35
• 2.1 优化设计概述21-22
• 2.1.1 优化设计的发展21
• 2.1.2 优化设计的方法21
• 2.1.3 优化设计要素和意义21-22
• 2.2 遗传算法简介22-24
• 2.2.1 遗传算法的机理23-24
• 2.2.2 遗传算法的特点24
• 2.3 变幅机构三铰点介绍24-25
• 2.4 三铰点优化设计25-31
• 2.4.1 数学模型建立25-27
• 2.4.2 设计变量27
• 2.4.3 约束条件27-28
• 2.4.4 目标函数28-30
• 2.4.5 目标函数处理30-31
• 2.5 程序实现及优化算例31-33
• 2.6 本章小结33-35
• 第3章 总体和主臂性能解析法计算35-59
• 3.1 倾翻稳定性性能36-38
• 3.1.1 理论依据36
• 3.1.2 计算过程36-38
• 3.2 支腿性能38-42
• 3.2.1 按四点支承计算40
• 3.2.2 按三点支承计算40-42
• 3.3 回转支承性能42-45
• 3.3.1 由静态承载能力曲线决定的性能44
• 3.3.2 由螺栓承载能力曲线决定的性能44-45
• 3.4 变幅油缸性能45-47
• 3.5 整机稳定性计算47-50
• 3.5.1 行驶稳定性计算47-49
• 3.5.2 自身稳定性计算49-50
• 3.6 主臂性能计算50-58
• 3.6.1 载荷工况分析50-52
• 3.6.2 控制截面受力计算52-57
• 3.6.3 控制截面应力计算57-58
• 3.7 本章小结58-59
• 第4章 计算程序实现及平台开发59-71
• 4.1 前期工作59-60
• 4.1.1 开发思想及开发工具59-60
• 4.1.2 参数化设计介绍60
• 4.2 程序实现60-62
• 4.2.1 总体性能计算程序实现60-61
• 4.2.2 主臂性能计算程序实现61-62
• 4.3 计算平台开发62-69
• 4.3.1 平台登陆64-66
• 4.3.2 总体计算模块66-68
• 4.3.3 主臂计算模块68-69
• 4.4 本章小结69-71
• 第5章 计算结果对比分析71-83
• 5.1 有限元法计算简介71-72
• 5.2 有限元模型介绍72-73
• 5.3 计算结果对比分析73-82
• 5.3.1 解析法计算结果74-75
• 5.3.2 有限元法计算结果75-77
• 5.3.3 结果对比77-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第6章 计算平台使用介绍83-91
• 6.1 三铰点优化83-85
• 6.2 总体性能计算85-87
• 6.3 整机稳定性计算87-89
• 6.3.1 行驶稳定性计算88
• 6.3.2 自身稳定性计算88-89
• 6.4 主臂性能计算89-90
• 6.5 本章小结90-91
• 第7章 总结与展望91-93
• 7.1 总结91-92
• 7.2 展望92-93
• 参考文献93-97
• 附录 A97-103
• 作者简介及在校期间取得的科研成果103-105
• 致谢105

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