本文關(guān)鍵詞：基于波紋腹板的起重機主梁結(jié)構(gòu)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在當今生產(chǎn)制造業(yè)中,橋、門式起重機是進行貨物生產(chǎn)和流通的重要工程設(shè)備。對起重機結(jié)構(gòu)進行分析和優(yōu)化,提高其工作性能,減少制造成本,能夠使企業(yè)具有更好的市場競爭力。本文借鑒了在橋梁、建筑工程上的波紋板結(jié)構(gòu),將其運用在起重機主梁上,并分析了其可行性。首先,本文將某20t-22.5m正軌箱形橋式起重機作為參考,利用ANSYS軟件分析了波紋腹板箱形梁與平直腹板箱形梁靜態(tài)性能的優(yōu)劣。由結(jié)果可知,波紋腹板箱形梁橋機具有更好的承載性能以及更輕的質(zhì)量,表明了將波紋板運用到起重機箱梁上是可行的。與此同時,還研究了波紋形狀、波紋尺寸如何影響波紋腹板箱梁橋機的靜態(tài)性能。其次,本文將波紋板結(jié)構(gòu)應用到偏軌箱梁門式起重機主梁上,確立了兩種波紋腹板箱梁的門機：模型一和模型二。模型一為主梁主腹板和副腹板均為波紋腹板的門機；模型二為主梁主腹板為波紋腹板,副腹板為普通直板的門機。對兩種主梁結(jié)構(gòu)形式的門機的靜態(tài)性能進行了分析,結(jié)果表明模型一的工作性能更優(yōu)良。為了進一步了解模型二的動態(tài)性能,對其進行了模態(tài)分析,并對其起吊貨物時的動力學響應進行研究。通過模態(tài)分析提取了其前8階固有頻率和固有振型,得到門機在垂直方向上的最低固有頻率為3.93Hz,在許用值2Hz-4Hz內(nèi),滿足起重機設(shè)計的要求。通過瞬態(tài)分析可知,貨物被起吊離地瞬間產(chǎn)生的沖擊會使門機結(jié)構(gòu)上下振動,但由于阻尼的作用會引起能量消耗,門機系統(tǒng)的振幅會迅速衰減,最后達到平衡,系統(tǒng)由瞬態(tài)響應轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)響應。最后,由于門機箱形梁的腹板存在局部失穩(wěn)的情況可能會整機的結(jié)構(gòu)性能造成不利的影響,選取波紋腹板箱形梁的一塊腹板區(qū)格進行屈曲分析。由分析結(jié)果可知,與平直腹板區(qū)格相比,波紋腹板區(qū)格具有更好的穩(wěn)定性,其臨界承載力明顯高于平直腹板。隨后,分析了影響波紋腹板臨界承載力的因素。結(jié)果表明：波紋腹板的初始缺陷越大,其臨界承載力越差；波紋腹板的波高值越大,波長越短,其臨界承載力越好；當波紋傾角在45。時,波紋腹板的臨界承載力較好。本文對波紋腹板在起重機上的應用進行了探索,為新型結(jié)構(gòu)起重機的研發(fā)提供了參考與借鑒,其研究內(nèi)容具有一定的理論價值和工程意義。
【關(guān)鍵詞】：波紋板 起重機 動態(tài)分析 屈曲分析 臨界承載力
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH21
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 波紋板結(jié)構(gòu)研究與應用情況11-14
• 1.1.1 國外研究情況11-12
• 1.1.2 國內(nèi)研究情況12
• 1.1.3 工程應用情況12-14
• 1.2 論文研究的意義及背景14-15
• 1.3 起重機現(xiàn)代設(shè)計方法15-16
• 1.3.1 有限元法15-16
• 1.3.2 動態(tài)仿真設(shè)計16
• 1.3.3 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析16
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第2章 波紋腹板箱梁靜態(tài)特性分析18-32
• 2.1 有限元法簡介18-19
• 2.1.1 有限元的基本思想18
• 2.1.2 有限元的基本分析過程18-19
• 2.2 有限元軟件ANSYS簡介19-20
• 2.3 參數(shù)化設(shè)計語言APDL簡介20
• 2.4 波紋腹板主梁性能分析20-21
• 2.4.1 主梁強度分析20-21
• 2.4.2 主梁靜剛度分析21
• 2.4.3 主梁穩(wěn)定性分析21
• 2.5 橋式起重機基本參數(shù)21-23
• 2.5.1 橋式起重機計算工況22-23
• 2.5.2 強度和靜剛度準則23
• 2.6 波紋腹板主梁參數(shù)設(shè)計23-24
• 2.7 波紋腹板主梁橋式起重機有限元分析24-31
• 2.7.1 波紋形狀對主梁性能的影響28-29
• 2.7.2 波紋尺寸對主梁性能的影響29-30
• 2.7.3 波紋布置方式對主梁性能的影響30-31
• 2.8 本章小結(jié)31-32
• 第3章 門式起重機波紋腹板主梁性能研究32-50
• 3.1 門式起重機基本參數(shù)32-34
• 3.2 門式起重機靜態(tài)特性分析34-41
• 3.2.1 起重機載荷與工況34-36
• 3.2.2 門機有限元分析36-41
• 3.3 門式起重機模態(tài)分析41-44
• 3.3.1 模態(tài)分析理論41-42
• 3.3.2 模態(tài)分析結(jié)果42-44
• 3.4 門式起重機瞬態(tài)分析44-49
• 3.4.1 瞬態(tài)分析理論44-45
• 3.4.2 瞬態(tài)分析方法45
• 3.4.3 起升過程動態(tài)特性45-47
• 3.4.4 阻尼選取47-48
• 3.4.5 瞬態(tài)分析結(jié)果48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 波紋腹板承受局部載荷時的屈曲分析50-66
• 4.1 非線性分析50-52
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)非線性概念50-51
• 4.1.2 非線性求解算法51-52
• 4.2 屈曲有限元分析的類型52-54
• 4.2.1 特征值屈曲分析52
• 4.2.2 非線性屈曲分析52-54
• 4.3 有限元分析54-57
• 4.3.1 主梁腹板有限元模型介紹54-55
• 4.3.2 單元類型55-56
• 4.3.3 材料的本構(gòu)關(guān)系56
• 4.3.4 初始幾何缺陷56-57
• 4.4 波紋腹板與平直腹板的比較57-59
• 4.5 影響臨界承載力的因素59-65
• 4.5.1 初始缺陷變化對結(jié)構(gòu)臨界承載力的影響59-61
• 4.5.2 波高值變化對結(jié)構(gòu)臨界承載力的影響61-62
• 4.5.3 波長值變化對結(jié)構(gòu)臨界承載力的影響62-63
• 4.5.4 波紋傾角變化對結(jié)構(gòu)臨界承載力的影響63-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文73

【參考文獻】

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本文編號：263557