發(fā)布時間：2023-11-14 19:14

　　平頭塔式起重機近年來在國內外已有著廣泛的發(fā)展,而平頭塔式起重機的設計多以傳統(tǒng)類比方法和靜態(tài)性能計算為主,導致一些平頭塔式起重機存在結構自重大、動態(tài)性能差等問題的產生,從而影響平頭塔式起重機的裝卸效率以及操作者的生理健康。經(jīng)研究對平頭塔式起重機結構影響最大的動態(tài)特性參數(shù)通常是其動剛性,動剛性通常以其固有頻率來衡量。 通常機械系統(tǒng)的力學特性包括靜態(tài)特性和動態(tài)特性兩方面。本文旨在研究平頭塔式起重機動態(tài)性能,運用大型有限元通用程序ANSYS建立平頭塔式起重機參數(shù)化模型,并在有限元模型基礎上對平頭塔式起重機進行動態(tài)優(yōu)化分析。文中通過靜態(tài)分析獲得結構的靜強度和靜剛度,驗證了平頭塔式起重機有限元模型合理性：通過模態(tài)分析確定平頭塔式起重機結構前12階固有頻率分析得出影響平頭塔式起重機動態(tài)性能的振動屬于低頻振動；通過諧響應分析得出平頭塔式起重機結構對各階固有頻率的響應情況,確定對平頭塔式起重機結構影響最大的是第二階固有頻率；通過貨物離地起升工況的瞬態(tài)動力學分析,獲取平頭塔式起重機結構對動載荷的瞬態(tài)動力響應,并提取分析工況中的應力云圖。此外還通過MATLAB對變幅小車運行機構起動時吊重擺角的情況進行了仿真...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 平頭塔式起重機概況
        1.1.1 平頭塔機的特點
        1.1.2 平頭塔機的發(fā)展前景
    1.2 課題研究背景及研究意義
    1.3 課題研究方法及研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究內容
第2章 平頭塔式起重機結構有限元靜力分析
    2.1 有限元法的基本理論
        2.1.1 有限元法的基本思想
        2.1.2 有限元法分析步驟
    2.2 有限元分析軟件ANSYS介紹
        2.2.1 ANSYS的特點
        2.2.2 參數(shù)化設計語言(APDL)
    2.3 平頭塔機的主要參數(shù)及作業(yè)工況
        2.3.1 某平頭塔機性能參數(shù)
        2.3.2 某型平頭塔機的作業(yè)工況
    2.4 平頭塔機的有限元模型的建立
        2.4.1 建模方案分析及結構簡化原則
        2.4.2 單元選擇
        2.4.3 定義材料及其屬性
        2.4.4 載荷的處理
        2.4.5 邊界條件的處理
        2.4.6 平頭塔機結構有限元模型靜態(tài)計算
    2.5 有限元計算結果分析
        2.5.1 強度分析
        2.5.2 靜剛度分析
    2.6 塔身穩(wěn)定性校核
    2.7 本章小結
第3章 平頭塔式起重機結構動態(tài)性能分析
    3.1 平頭塔機模態(tài)分析
        3.1.1 平頭塔機模態(tài)分析概述
        3.1.2 模態(tài)分析理論基礎
        3.1.3 模態(tài)提取方法
        3.1.4 平頭塔機固有頻率
        3.1.5 平頭塔機模態(tài)振型
        3.1.6 共振問題分析
        3.1.7 平頭塔機模態(tài)結果分析
    3.2 平頭塔機結構諧響應分析
        3.2.1 諧響應分析概述
        3.2.2 諧響應分析方法
        3.2.3 平頭塔機諧響應分析
    3.3 平頭塔機瞬態(tài)動力學分析
        3.3.1 瞬態(tài)動力學分析理論
        3.3.2 瞬態(tài)動力學求解方法
        3.3.3 瞬態(tài)分析中阻尼的選取
        3.3.4 平頭塔機瞬態(tài)起升動力分析
        3.3.5 吊重離地起升階段瞬態(tài)力的確定
        3.3.6 瞬態(tài)起升工況計算結果分析
    3.4 平頭塔機變幅機構起動時吊重最大擺角仿真
        3.4.1 建立小車變幅機構的動力學模型
        3.4.2 小車變幅機構起動時吊重最大擺角仿真
        3.4.3 仿真結果分析
    3.5 本章小結
第4章 平頭塔機結構系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設計
    4.1 動態(tài)優(yōu)化設計介紹
    4.2 平頭塔機結構系統(tǒng)靈敏度分析
        4.2.1 靈敏度分析
        4.2.2 平頭塔機結構系統(tǒng)靈敏度分析
    4.3 塔機結構系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設計的數(shù)學模型
        4.3.1 設計變量的選取
        4.3.2 目標函數(shù)的確立
        4.3.3 狀態(tài)變量的確定
    4.4 平頭塔機結構動態(tài)優(yōu)化設計的ANSYS求解
        4.4.1 優(yōu)化設計方法的選擇
        4.4.2 優(yōu)化數(shù)據(jù)流向示意圖
        4.4.3 優(yōu)化設計的一般步驟
    4.5 平頭塔機結構動態(tài)優(yōu)化設計結果分析
    4.6 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝



本文編號：3864043