井塔结构与提升系统耦合振动分析的动态子结构法

发布时间：2017-07-28 17:21

  本文关键词：井塔结构与提升系统耦合振动分析的动态子结构法

  更多相关文章： ANSYS ADAMS 井塔结构 提升系统 动态子结构法 耦合振动

【摘要】：井塔结构和提升系统作为煤矿矿井的重要组成部分,是连接地上与井下的重要设备。提升系统在运行过程中会强烈的振动,而这种对整个井塔结构影响非常大。井塔结构的质量特性、刚度特性、阻尼特性对提升系统的振动也有着至关重要的影响。因此,井塔结构与提升系统是相互影响相互制约的关系,两者是密不可分的统一整体。目前国内外对耦合振动的研究已经比较成熟,但由于井塔结构与提升系统的复杂性,使得在计算井塔结构与提升系统的振动时计算难度非常巨大。若利用动态仿真软件对井塔结构与提升系统振动过程进行仿真,其计算难度异常巨大,以致很难实现。本文基于ANSYS和ADAMS运用动态子结构法对井塔结构和提升及系统进行耦合振动分析,得出井塔结构与提升系统的动力学响应并与实际测量结果进行了对比,以检验动态子结构法在井塔结构与提升系统耦合振动分析中的效果。首先,在ANSYS中建立井塔结构有限元模型,通过多步静力学分析计算得到井塔结构固有频率和井塔结构相对于提升系统的等效刚度矩阵,并根据瑞利阻尼理论计算井塔结构的阻尼系数。然后,基于得到的等效刚度矩阵和瑞利阻尼系数建立提升系统ADAMS模型,根据对提升系统的提升过程进行动力学仿真得到提升系统作用在井塔结构上的反力。最后,将ADAMS计算得到的反力作用于井塔结构上,计算出井塔结构的动力学响应。
【关键词】：ANSYS ADAMS 井塔结构 提升系统 动态子结构法 耦合振动
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD633
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 课题研究背景15-17
• 1.2 井塔提升系统国内外现状及主要问题17-19
• 1.3 虚拟样机与有限单元法19-22
• 1.3.1 虚拟样机技术19-20
• 1.3.2 有限元法20-22
• 1.4 本文主要研究内容及方法22-24
• 第二章 现场测试24-33
• 2.1 振动测试理论24-27
• 2.2 测点分布与振动测试27-28
• 2.2.1 井塔结构测点分布27
• 2.2.2 提升系统测点分布27-28
• 2.2.3 采样频率与数据块28
• 2.3 井塔提升系统振动测试结果28-32
• 2.3.1 井塔结构上测点时程曲线分析28-31
• 2.3.2 提升系统上测点时程曲线分析31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 动态子结构法33-43
• 3.1 动态子结构法基本理论33-34
• 3.2 基于动态子结构法的理论推导34-36
• 3.3 ANSYS简易模型理论验证36-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 井塔结构与提升系统的建模43-56
• 4.1 模型简化理论分析43-44
• 4.2 井塔结构ANSYS建模44-50
• 4.2.1 ANSYS软件简介44-45
• 4.2.2 模型单元的选择45-47
• 4.2.3 模型主要参数47-48
• 4.2.4 边界条件48
• 4.2.5 网格划分48-49
• 4.2.6 井塔结构有限元模型49-50
• 4.3 提升系统SolidWorks与ADAMS联合建模50-55
• 4.3.1 SolidWorks与ADAMS接口技术50-51
• 4.3.2 SolidWorks提升系统建模51
• 4.3.3 ADAMS绳索模型建模51-54
• 4.3.4 提升系统约束设置54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 井塔提升系统耦合振动分析56-71
• 5.1 井塔结构模态分析56-58
• 5.2 井塔结构动态子结构法的参数计算58-59
• 5.3 井塔结构与提升系统耦合振动分析59-67
• 5.4 井塔结构动力学响应研究67-69
• 5.5 对比分析69-70
• 5.6 本章小结70-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-76
• 附录176-77
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张益民;提升系统中怎样节电[J];矿山机械;2002年10期

2 王敏三,王会平;袋式提升系统[J];起重运输机械;2003年09期

3 王瑞,曹毓芳,耿建平;灵石县沙峪煤矿提升系统改造[J];山西煤炭;2003年02期

4 陈志珍;;段王煤化有限公司主提升系统改造方案[J];山西煤炭;2007年04期

5 柳晓飞;;煤矿提升系统改造方案研究[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2009年05期

6 张延辉;;浅谈变频提速技术在煤矿提升系统中的应用[J];科技信息;2012年14期

7 尹利云;;矿山提升系统的设计[J];科技创新与应用;2012年15期

8 张旭葵;;加强提升系统管理适应生产需要[J];煤矿机电;1985年02期

9 郝中德;;主提升系统事故的分析与控制[J];矿山机械;1987年02期

10 任兰柱,欧阳麒,任乃光;多绳摩擦提升系统模态分析及动力设计探讨[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1991年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 ;云矿副井提升系统技改示范[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

2 程岩青;高国红;苗维庆;;大台竖井立转平的提升系统设计[A];全国矿山建设学术会议论文选集（下册）[C];2004年

3 刘大同;;大功率安全高效全自动煤矿提升系统的应用[A];煤矿机电一体化新技术创新与发展2012学术年会论文集[C];2012年

4 杜锁乾;郭皆琪;齐清峰;;井下矿山提升系统的优化[A];第二十届“冀鲁川辽晋琼粤”七省矿业学术交流会论文集[C];2013年

5 ;高产高效矿井提升系统改造技术[A];全国煤炭工业建设高产高效矿井经济交流暨2001年度命名表彰大会专题报告、经验材料[C];2002年

6 魏胜国;曹学明;;召口矿西副井提升系统综合改造及施工与验收的实践[A];第十八届川鲁冀晋琼粤辽七省矿业学术交流会论文集[C];2011年

7 胡伟成;;高压变频器在煤矿提升系统的应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省（市）煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年

8 胡万松;魏甲佳;;PLC在煤矿提升系统中的应用研究[A];第18届全国煤矿自动化与信息化学术会议论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 义煤集团大有能源公司跃进煤矿 李书彦;浅析煤矿提升系统的技术改造[N];周口日报;2011年

2 徐京民;直属采矿单斗循环缩短三十五秒[N];中国黄金报;2011年

3 记者 王庆华;我市切实加强三个领域提升系统安全生产管理[N];赤峰日报;2009年

4 许凯;古汉山矿科技创新助推企业快速发展[N];焦作日报;2011年

5 刘金刚;RH真空脱气提升系统的最新改进[N];世界金属导报;2014年

6 四川 冯小民;BIOS优化利器——TweakBIOS[N];电脑报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王进杰;施工立井提升系统动态特性研究[D];中国矿业大学;2016年

2 秦强;基于动力学的煤矿立井摩擦提升系统安全性研究[D];合肥工业大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王则;提升系统在运行及装载过程中的动态特性研究[D];太原科技大学;2015年

2 马春亮;游钩的结构特性对提升系统性能的影响[D];兰州理工大学;2016年

3 王宗磊;井塔结构与提升系统耦合振动分析的动态子结构法[D];合肥工业大学;2016年

4 王有斌;多绳摩擦提升系统动态特性研究[D];太原理工大学;2014年

5 刘辉;永磁直线同步电动机提升系统的控制系统设计[D];河南理工大学;2007年

6 赤文林;矿井垂直救援绳缆提升系统的研究[D];太原理工大学;2015年

7 付冰洋;上部组块提升系统液压提升器同步控制研究[D];大连理工大学;2012年

8 姜小环;立井提升系统安全可靠性的研究[D];中国矿业大学;2008年

9 部绍明;智能提升系统的设计与研究[D];长沙理工大学;2009年

10 丁燕;摩擦提升机卡罐动力学特性分析[D];太原理工大学;2014年

，

本文编号：585173