本文關(guān)鍵詞：門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模方法及軟件開發(fā)

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【摘要】：有限元法是解決門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)等實(shí)際工程中的力學(xué)計(jì)算問題的重要方法。但是有限元建模是個(gè)復(fù)雜、耗時(shí)的過程，非專業(yè)人員難以完成，并且構(gòu)件穩(wěn)定性的計(jì)算涉及參數(shù)較多，很難通過手算完成復(fù)雜桁架結(jié)構(gòu)中單肢穩(wěn)定性的判斷。因而，結(jié)構(gòu)分析成為門式起重機(jī)設(shè)計(jì)的瓶頸環(huán)節(jié)。為解決上述問題，本文基于《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》，研究了門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模分析系統(tǒng)的構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)了快捷、準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)有限元分析過程。 深入分析了門式起重機(jī)主要部件的有限元建模過程，并提取出一組能夠表征其幾何特性和結(jié)構(gòu)特性的參數(shù)。運(yùn)用APDL參數(shù)化語言開發(fā)常用結(jié)構(gòu)的有限元模型庫并定制ANSYS工具欄，通過WPF編制的交互界面驅(qū)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)門機(jī)的部件建模。程序自動(dòng)判斷模型之間的相對位姿，，移動(dòng)模型、選擇就近節(jié)點(diǎn)、自動(dòng)耦合并完成約束，完成參數(shù)化自動(dòng)裝配。實(shí)現(xiàn)了對各類格構(gòu)式和實(shí)腹式龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模。 研究了我國《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T3811-2008中的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，包括強(qiáng)度計(jì)算、軸心壓桿穩(wěn)定、空間雙向壓彎穩(wěn)定等計(jì)算方法。研究了理論計(jì)算方法與ANSYS通用后處理結(jié)合的計(jì)算過程，開發(fā)門式起重機(jī)專用的后處理程序�？紤]了構(gòu)件初缺陷和工藝條件對穩(wěn)定承載能力的影響，解決有限元軟件分析桁架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的局限性問題。緊扣起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，從強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性方面分析計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)判斷危險(xiǎn)構(gòu)件，生成圖文結(jié)合的分析報(bào)告。 運(yùn)用C#語言將《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》中的起重機(jī)設(shè)計(jì)方法嵌入程序中，建立部件形式控制、參數(shù)計(jì)算、力學(xué)分析、構(gòu)件規(guī)格四大模塊的知識(shí)庫。根據(jù)技術(shù)要求自動(dòng)選取適用的知識(shí)庫，預(yù)算起重機(jī)各部件受力情況和模型參數(shù)。并與參數(shù)化建模系統(tǒng)結(jié)合直接生成有限元模型，指導(dǎo)門機(jī)的初步設(shè)計(jì)，省去設(shè)計(jì)人員的反復(fù)推算過程。 最后，使用本系統(tǒng)完成MH90門機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元模型的建立，并使用專用后處理程序校核模型的各項(xiàng)力學(xué)性能。驗(yàn)證了預(yù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)化建模系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH213.5;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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