【摘要】： 全球經(jīng)濟(jì)一體化和我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的持續(xù)增長(zhǎng),帶動(dòng)了我國(guó)港口物流運(yùn)輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展。因此,我們對(duì)作為港口物流運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ叩钠鹬貦C(jī)械的性能要求也越來(lái)越高。具體來(lái)說(shuō),就是要求起重機(jī)械的額定起重量越來(lái)越大,運(yùn)行速度越來(lái)越快。這使得機(jī)械運(yùn)行時(shí)的動(dòng)載荷隨之增大。另外,由于起重機(jī)在工作過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生變化,存在著諸多不穩(wěn)定工況,主要包括載荷起升離地、載荷空中起升、載荷起升過(guò)程中制動(dòng)、載荷起動(dòng)下降、載荷下降過(guò)程中制動(dòng)、突然卸載、行走時(shí)沖擊及碰撞、小車起動(dòng)和制動(dòng)等,在這些工況下起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)都受到不同程度的沖擊和振動(dòng)影響。這樣以來(lái),在對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就不得不考慮各種動(dòng)載對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的沖擊影響,需要以動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法來(lái)對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)。而多年以來(lái),起重機(jī)設(shè)計(jì)大都將靜強(qiáng)度作為主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,即通常以動(dòng)載系數(shù)的方法來(lái)考慮其在工作時(shí)所受的動(dòng)載荷作用,將靜載荷增大一定的倍數(shù)作為等效的動(dòng)載荷,在計(jì)算時(shí)采用靜力計(jì)算的方法,這實(shí)際上仍是靜態(tài)設(shè)計(jì)的方法。另外,我國(guó)在對(duì)起重機(jī)進(jìn)行的大多數(shù)有限元分析中,往往只是分析起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的承載性能,對(duì)整機(jī)的分析多采用分步計(jì)算的方法。分步計(jì)算將整機(jī)分解,以支反力實(shí)現(xiàn)模型間的關(guān)聯(lián),可以減小建模的難度。此種方法由于簡(jiǎn)化了整機(jī)各部分的聯(lián)系,故很難說(shuō)其結(jié)果對(duì)整機(jī)動(dòng)力(?)性能的反映是全面的。 本文基于動(dòng)力學(xué)分析理論和有限元計(jì)算方法,使用大型通用有限元分析軟件ANSYS,建立了龍門起重機(jī)整機(jī)的有限元模型,對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析和瞬態(tài)分析。分別得到了龍門起重機(jī)前十階固有頻率、振型和載荷起升離地過(guò)程的動(dòng)載系數(shù)。論文的主要內(nèi)容有: 根據(jù)起重機(jī)動(dòng)力學(xué)理論,使用ANSYS軟件,建立龍門起重機(jī)整機(jī)有限元模型,該模型包括殼單元、實(shí)體單元以及彈簧單元;對(duì)上述模型進(jìn)行模態(tài)分析得到模型的前十階固有頻率和振型,校核了龍門起重機(jī)額定載荷情況下的動(dòng)剛度;對(duì)整機(jī)模型進(jìn)行瞬態(tài)分析,得到了在載荷離地工況和小車運(yùn)行工況中的系統(tǒng)響應(yīng)特性(包括應(yīng)力和位移);建立門架結(jié)構(gòu)的梁?jiǎn)卧Ｐ?根據(jù)前面動(dòng)力分析得到的系統(tǒng)響應(yīng)特性對(duì)門架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,減少自重,節(jié)省成本。 總之,龍門起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析,是將先進(jìn)的設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用于龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)中,為設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、可靠、穩(wěn)定和高性能的龍門起重機(jī)提供有力的工具和實(shí)現(xiàn)方法。
【圖文】：

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Kro=，些旦立五=業(yè)里絲巴_13239Nzmm(3一12)4040根據(jù)上述方法建立的龍門起重機(jī)有限元模型如圖3一2所示。皿L藝H萬(wàn)日15TYP皿碩用15:弓‘:S，圖3一2龍門起重機(jī)有限元模型3.3.2.2模態(tài)分析的結(jié)果本文的模態(tài)分析采用 BlockLanczos法，該方法收斂快，適用于大型結(jié)構(gòu)對(duì)稱的質(zhì)量和剛度矩陣。由于高頻振動(dòng)幅度小，對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)影響有限，，本文對(duì)上述有限元模型只對(duì)其前十階模態(tài)進(jìn)行求解。模態(tài)計(jì)算所得前十階模態(tài)振型圖如圖3一3至圖3一12所示。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH213.5

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本文編號(hào)：2607779