某大吨位全地面起重机性能计算

发布时间：2017-08-23 21:12

  本文关键词：某大吨位全地面起重机性能计算

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【摘要】：近年来随着石油行业、化工行业和风电行业的不断发展，大型结构件也不断增加，普通吨位的全地面起重机难以满足吊装要求，因此促进了全地面起重机朝向大吨位方向发展。起重机起重量的每一次提升，都需要有先进的技术作为支撑，近些年来我国的全地面技术发展比较迅速，但与国外先进技术水平还有这很大差距。 有限元法经历了四十多年的不断发展，在工程项目中已经得到广泛的应用，理论和算法都已经日趋完善。随着计算机技术的迅猛发展，在各种数值方法中，有限元法目前已成为最有效的结构设计分析手段，在工程实践中赋予弹性力学新的活力。有限元法已成为一种广泛使用的数值计算方法。解决了很多实际工程需要而理论分析又无法解决的复杂问题。 大吨位起重机的设计开发过程是一个相当复杂的过程，其中包括结构设计、电控系统设计和液压系统设计等，包括多门学科的综合运用。对起重机结构设计而言，不仅需要考虑结构的强度性能，刚度性能和稳定性，还需要考虑变幅液压缸、超起钢丝绳等其它结构的影响。以往传统的起重机计算只能选取危险工况进行，这样不能完全反映起重机的工作状态。大吨位起重机的结构形式多样化，工况数量可能成千上万。这样给设计带来了更大的工作量。因此研究怎样使起重机的设计变得可靠、高效，对实际生产具有一定的指导意义，可以缩短产品的研发周期。 本文以QAY1200吨全地面起重机为研究对象，对起重机结构进行了全面的介绍。对结构简化方法进行了详细的介绍，，建立了上车结构的有限元模型。用ANSYS参数化语言编写了多工况计算性能的程序和起臂计算程序。用VB及VBA编写性能结果处理的程序。解决了传统计算方法只能对危险工况进行计算的缺点，对大吨位全地面起重机采用有限元法进行性能计算具有较强的实用价值。 通过计算结果选取工况进行现场应力测试，验证计算方法的准确性。根据计算结果对计算程序进行改进，使计算方法不断完善。
【关键词】：全地面起重机 大吨位 有限元 测试
【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】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 全地面起重机发展现状12-14
• 1.2.1 国外发展现状12-13
• 1.2.2 国内发展现状13
• 1.2.3 全地面起重机关键技术13-14
• 1.3 选题背景与意义14-15
• 1.4 有限元法及 ANSYS 简介15-16
• 1.5 本文的主要内容16-17
• 第2章 QAY1200 结构简介17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 起重臂介绍17-23
• 2.2.1 主臂结构介绍18-22
• 2.2.2 副臂结构介绍22-23
• 2.3 超起结构介绍23-24
• 2.4 转台结构介绍24
• 2.5 支腿结构介绍24-25
• 2.6 起重机主要机构介绍25
• 2.7 小结25-27
• 第3章 QAY1200 结构简化与模型建立27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 单元类型选择27-28
• 3.3 简化梁有限元模型建立28-33
• 3.3.1 主臂有限元模型建立28-30
• 3.3.2 副臂有限元模型建立30-31
• 3.3.3 定义截面31-32
• 3.3.4 质量调整32-33
• 3.4 详细计算模型建立33-34
• 3.4.1 几何清理33-34
• 3.4.2 网格生成34
• 3.5 连接关系处理34-36
• 3.5.1 主臂滑块搭接处理34-35
• 3.5.2 铰接关系处理35-36
• 3.6 超起有限元模型建立36-38
• 3.7 小结38-39
• 第4章 QAY1200 有限元计算分析39-61
• 4.1 引言39
• 4.2 计算方法39-44
• 4.2.1 主臂截面参数确定39
• 4.2.2 板厚对接位置的选取39-40
• 4.2.3 强度控制计算方法40-41
• 4.2.4 刚度计算控制方法41-42
• 4.2.5 整车稳定性控制计算方法42
• 4.2.6 支腿油缸反力控制计算方法42-43
• 4.2.7 回转支撑控制计算方法43-44
• 4.3 边界说明44-45
• 4.3.1 位移边界44-45
• 4.3.2 载荷边界45
• 4.4 性能计算程序说明45-47
• 4.4.1 批处理计算实现45-46
• 4.4.2 额定吊重的计算方法46-47
• 4.5 性能计算结果分析47-52
• 4.5.1 性能处理47-51
• 4.5.2 有限元结果51-52
• 4.6 起臂计算52-59
• 4.6.1 起臂过程说明52-56
• 4.6.2 起臂关心的问题56-57
• 4.6.3 起臂边界57-58
• 4.6.4 起臂计算结果58-59
• 4.7 小结59-61
• 第5章 应力测试61-69
• 5.1 引言61
• 5.2 测试方法61-62
• 5.3 测试分析62-68
• 5.3.1 测试目的62
• 5.3.2 测试工况说明62-63
• 5.3.3 布片方案63-65
• 5.3.4 结果分析65-68
• 5.4 小结68-69
• 第6章 结论及展望69-71
• 6.1 结论69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-75
• 作者简介及科研成果75-77
• 致谢77

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