门座起重机在货物起升过程中的动态特性研究

发布时间：2017-08-19 02:04

  本文关键词：门座起重机在货物起升过程中的动态特性研究

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【摘要】：门座起重机在进行货物的起升、卸载、回转和变幅过程中,其臂架系统将会受到明显的冲击作用。在《起重机设计规范》中用动载系数来保证起重机各个部件的强度和刚度,也就是把一个本来较复杂的动态载荷简化为静态载荷来考虑,这样虽然计算简单,但是并不能从根本上反映事物的本质,难以解决门座起重机的臂架振动问题。在计算中,将动态问题转化为静态问题的主要原因是：动载荷产生的原因以及影响因素比较复杂、动载荷的拟合比较困难。为了解决上述问题,本文以门座起重机为研究对象,以有限元法和机械动力学为理论基础,运用有限元软件ANSYS研究门座起重机在货物起升时的动态特性。本文主要研究工作如下： (1)根据起重机的状态和工作原理,利用有限元分析软件ANSYS建立门座起重机整机的模型,对整机进行静力分析,结合起重机金属结构理论对结构的应力与变形进行分析。 (2)研究起重机的动态特性,对有限元模型进行模态分析,提取前四阶固有频率,振型图以及振型仿真,对其结果进行分析,为新产品今后的设计工作从结构动态特性的优化设计方面提供一些方法。 (3)应用机械动力学的理论和方法,对臂架系统起升这一工况建立力学模型,分析动载荷的变化规律,通过理论计算拟合动载荷的具体函数形式,由此总结分析动载荷的一般研究方法。 (4)运用ANSYS软件对门座起重机在货物起升过程进行瞬态动力学分析,获得臂架系统的动态响应结果,包括动应力、动位移和典型节点的应力曲线,并分析结果。
【关键词】：臂架系统 响应 动态特性 有限元分析 ANSYS
【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】：TH213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 起重机结构设计方法发展现状10-12
• 1.3 课题研究的目的和意义12-13
• 1.4 本文主要研究工作13-15
• 第2章 起重机动力学分析的理论基础15-22
• 2.1 起重机动力学15-17
• 2.1.1 起重机动力学介绍15-16
• 2.1.2 动力学问题的研究方法16-17
• 2.2 结构数值仿真技术17-18
• 2.3 有限单元法简介18-20
• 2.4 有限元软件ANSYS概述20-22
• 第3章 门座起重机有限元模型的建立及静力分析22-36
• 3.1 门座起重机结构组成及基本参数22-24
• 3.2 有限元静力分析的步骤24-25
• 3.3 ANSYS结构静力分析25-26
• 3.4 起重机有限元模型建立26-28
• 3.5 施加载荷并求解28-30
• 3.6 结果分析30-35
• 3.7 本章小结35-36
• 第4章 组合臂架门座起重机的模态分析36-45
• 4.1 结构的模态分析36-37
• 4.2 ANSYS中的模态提取方法37-38
• 4.3 ANSYS的模态计算38
• 4.4 模态计算结果及分析38-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第5章 货物起升时的动载荷分析模型45-53
• 5.1 起重机起升和制动时的动力学模型的建立45-46
• 5.2 起重机起升和制动时的动载荷计算46-51
• 5.2.1 货物悬吊在空中时起动和制动的动载荷计算46-49
• 5.2.2 货物从地面急速起升时的动载荷计算49-51
• 5.3 模型求解及结果分析51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第6章 货物起升时臂架系统的动力学分析53-59
• 6.1 瞬态动力学分析53-54
• 6.1.1 瞬态动力学分析概述53
• 6.1.2 瞬态动力学分析概述步骤53-54
• 6.2 ANSYS瞬态分析过程54-56
• 6.3 计算结果及分析56-58
• 6.4 本章小结58-59
• 第7章 总结与展望59-61
• 7.1 全文总结59-60
• 7.2 全文展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64

【参考文献】

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本文编号：698013