塔式起重機是建筑行業(yè)中的主要施工設備。近年來隨著計算機技術的發(fā)展和普及,計算機技術在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛。在機械工業(yè)中,傳統(tǒng)技術與計算機的結合也越來越緊密。 本文以150噸平頭塔式起重機為研究對象,以有限元法和機械動力學為理論基礎,運用參數(shù)化技術和大型有限元分析軟件ANSYS,以起重機最常見的工況進行分析,對該機的強度、剛度和動態(tài)特性進行了分析計算。主要研究工作如下: (1)根據(jù)150噸平頭塔式起重機的設計參數(shù),對塔身,起重臂,平衡臂等主要的金屬結構進行設計。 (2)建立塔機整機有限元模型,利用ANSYS的內(nèi)部語言APDL以及參數(shù)化技術編制了整機結構的有限元參數(shù)化建模程序,APDL語言的應用使得有限元分析過程具有重復性與良好的修改性,大大簡化了工作量。接著對該起重機常見工況下的靜剛度和強度進行了校核。 (3)對塔機的動態(tài)特性進行了初步分析,編寫了模態(tài)分析的參數(shù)化命令流文件,提取了模態(tài)分析中的前8階固有頻率、主振型,并對結果進行了分析,得出塔機的振動屬于低頻振動。 (4)塔式起重機在最大起重力矩處承載最大載荷,對塔機進行優(yōu)化設計,通過優(yōu)化合理減...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 平頭塔機的發(fā)展狀況
    1.2 平頭塔機的特點
        1.2.1 結構特征
        1.2.2 優(yōu)點
        1.2.3 缺點
    1.3 題目的來源及意義
    1.4 本課題的國內(nèi)外動態(tài)
    1.5 本論文的研究內(nèi)容
第2章 有限元法的基本理論及應用軟件
    2.1 有限元法的基本知識
        2.1.1 有限元法的發(fā)展歷史
        2.1.2 有限元法的計算思路
        2.1.3 有限元法的解題步驟
        2.1.4 有限元法的優(yōu)越性與局限性
    2.2 國內(nèi)外有限元軟件發(fā)展概況
        2.2.1 國外有限元軟件發(fā)展概況
        2.2.2 我國有限元軟件的發(fā)展情況
    2.3 建模
第3章 平頭塔機結構設計及靜力分析
    3.1 平頭塔式起重機的結構設計
        3.1.1 平頭塔機的設計參數(shù)
        3.1.2 平頭塔機金屬材料的選擇
        3.1.3 平頭塔機的塔身結構
        3.1.4 起重臂架結構
        3.1.5 平衡臂結構
    3.2 塔式起重機載荷
    3.3 平頭塔機有限元模型
        3.3.1 有限元結構模型
        3.3.2 基本算法流程
        3.3.3 單元選擇
    3.4 結構強度的分析過程
        3.4.1 在前處理器中建立有限元分析模型
        3.4.2 邊界條件、載荷施加和求解
    3.5 結果分析及校核
        3.5.1 剛度校核
        3.5.2 強度校核
    3.6 本章小結
第4章 塔式起重機動態(tài)分析
    4.1 模態(tài)分析
        4.1.1 模態(tài)分析方法
        4.1.2 模態(tài)分析結果
    4.2 塔機結構系統(tǒng)諧響應分析
        4.2.1 諧響應分析介紹
        4.2.2 諧響應分析方法
        4.2.3 塔機諧響應分析
    4.3 本章小結
第5章 塔式起重機結構優(yōu)化設計
    5.1 傳統(tǒng)設計與優(yōu)化設計的比較
        5.1.1 傳統(tǒng)設計的方法
        5.1.2 優(yōu)化設計的目的
    5.2 ANSYS優(yōu)化設計的相關概念
    5.3 ANSYS優(yōu)化設計的步驟
        5.3.1 生成分析文件
        5.3.2 優(yōu)化分析
    5.4 塔式起重機結構優(yōu)化分析結果
    5.5 塔式起重機結構參數(shù)
結論
參考文獻
致謝



本文編號：4037066