本文選題：船用單軌吊機(jī) + 強(qiáng)度計(jì)算��； 參考：《大連理工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：國(guó)際航運(yùn)的三大主流船型分別為散貨船,集裝箱船及油輪。為了能在船舶靠泊期間為船上吊裝給養(yǎng)和備品配件,將不同甲板層的貨物相互調(diào)配以及將同一層甲板的貨物更換位置等作業(yè),最初由懸臂式液壓回轉(zhuǎn)克令吊承擔(dān)該任務(wù)。但是在大型集裝箱船和超大規(guī)模油輪上,例如TEU4000以上的集裝箱船和30萬(wàn)噸油輪等,由于船舷過(guò)寬,懸臂式液壓回轉(zhuǎn)克令吊的工作半徑很難覆蓋整個(gè)船舷范圍,并且懸臂式液壓回轉(zhuǎn)克令吊由于船體上層建筑(如艉樓等)的影響,會(huì)形成操作盲區(qū),很難滿足實(shí)際的作業(yè)要求。此外懸臂式液壓回轉(zhuǎn)克令吊由于結(jié)構(gòu)重量大,其上包括電機(jī)、減速箱、馬達(dá)、液壓缸、油箱、絞車、回轉(zhuǎn)齒圈等眾多部件,造價(jià)非常高,因此市場(chǎng)上出現(xiàn)了能夠在船體左右兩舷之間自由運(yùn)動(dòng),并且可以單側(cè)伸出船舷進(jìn)行作業(yè),價(jià)格低廉的船用單軌吊機(jī)。挪威TTS船用設(shè)備公司生產(chǎn)的船用單軌吊機(jī)就是在這種市場(chǎng)背景下產(chǎn)生的。這種單軌吊機(jī)主要設(shè)備僅僅裝配有兩個(gè)絞車,一個(gè)驅(qū)動(dòng)減速箱和電機(jī),兩個(gè)起升減速箱和電機(jī)。通過(guò)電器系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線和有線兩種方式對(duì)吊車的操作。 由于近年來(lái)國(guó)際金融危機(jī)的影響,國(guó)際航運(yùn)業(yè)尤其是集裝箱運(yùn)輸業(yè)為了保證節(jié)能,環(huán)保,高效、降低能耗和攤薄成本的要求,集裝箱船的貨柜量越來(lái)越大。船東需要一種相對(duì)比較大噸位的單軌吊機(jī),能夠在安裝在甲板下面的狹窄空間里,在兩舷之間或者伸出船舷進(jìn)行作業(yè),本文描述的13噸單軌吊機(jī)就是按照上面的要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。 本文以集裝箱船使用的13噸單軌吊機(jī)為例介紹了如何使用計(jì)算軟件Mathcad對(duì)吊車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行理論計(jì)算,同時(shí)介紹了有限元分析軟件Ansys對(duì)吊車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析。由于在Mathcad軟件中輸入材料力學(xué)相關(guān)公式和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算,無(wú)須人為推導(dǎo),因此大大減少了計(jì)算的工作量,提高了準(zhǔn)確性,在工程設(shè)計(jì)中被廣泛使用。在理論計(jì)算后,用3D建模軟件對(duì)吊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模(本文使用Autodesk公司開(kāi)發(fā)的Inventor軟件),然后將模型導(dǎo)入有限元分析軟件,劃分網(wǎng)格,施加載荷和自由度限制,Ansys系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析,找出危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn),從而對(duì)吊車薄弱結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的加強(qiáng)。 使用Ansys軟件另外的一個(gè)意義是比較準(zhǔn)確的確定鋼結(jié)構(gòu)件的面積,重量,重心。在工程實(shí)際中,鋼結(jié)構(gòu)面積,重量和工程造價(jià)直接相關(guān)；重心和鋼結(jié)構(gòu)件的吊裝方法相聯(lián)系。以上幾個(gè)參數(shù)的確立對(duì)今后工程管理有著直接的指導(dǎo)作用。 在吊車的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中,通常按照初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),理論強(qiáng)度計(jì)算,有限元軟件驗(yàn)證及優(yōu)化,最后是對(duì)計(jì)算書(shū)和圖紙進(jìn)行審核的步驟進(jìn)行。本文從工程實(shí)例出發(fā),詳細(xì)闡述了如何將有限元軟件Ansys應(yīng)用在工程實(shí)踐中,這也是目前工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域一個(gè)比較流行的做法,由于目前對(duì)船用單軌吊機(jī)強(qiáng)度研究的論文很少,希望對(duì)今后類似的船用起重設(shè)備的設(shè)計(jì)工作有借鑒的意義。
[Abstract]:The invention relates to a ship monorail crane manufactured by the Norwegian TTS marine equipment company , which can realize free movement between the two sides of the ship body and the replacement position of goods on the same deck .


Due to the impact of the international financial crisis in recent years , the international shipping industry , in particular the container transport industry , is becoming more and more important in order to ensure energy saving , environmental protection , high efficiency , low energy consumption and low cost .


This paper introduces how to calculate the structural strength of the crane by using the 13 - ton monorail crane used by container ship , and introduces the analysis of the structural strength of the crane by the finite element analysis software Ansys . After the calculation of the theory , the main structure of the crane is modeled by the 3D modeling software ( this paper uses the Inventor software developed by Autodesk company ) , then the model is imported into the finite element analysis software , the grid is divided , the load and the degree of freedom are applied , the Ansys system automatically performs the node analysis , finds out the dangerous nodes , and accordingly strengthens the weak structure of the crane .


The use of Ansys software is another significant step in determining the area , weight and center of gravity of steel structural members . In practice , the area , weight and cost of steel structure are directly related ;
The establishment of the above parameters has direct guidance to the future engineering management .


In the strength design of the crane , it is usually carried out according to the preliminary structural design , theoretical strength calculation , finite element software verification and optimization , and finally the calculation book and the drawing are audited . In this paper , the paper describes how to apply the finite element software Ansys in engineering practice , which is a popular practice in the field of engineering design .
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：U664.43;TH218

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2030647