本文關(guān)鍵詞：基于參數(shù)化建模的塔式起重機(jī)穩(wěn)定性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：塔式起重機(jī)是現(xiàn)代建筑施工的關(guān)鍵設(shè)備，其作業(yè)繁重、安全性要求高。塔式起重機(jī)在起吊、卸載貨物時(shí)需要承受較大的沖擊載荷，工作環(huán)境較為惡劣，保證其作業(yè)安全性能特別重要。在對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，以往的線性和小變形傳統(tǒng)分析已不能滿足塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)的大位移計(jì)算分析方法和ANSYS等有限元分析軟件的使用具有高精度和高分析效率的特點(diǎn)，在工程設(shè)計(jì)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。本文以塔式起重機(jī)塔身、臂架為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行在彈性范圍內(nèi)的線性和非線性屈曲分析，，把兩種有限元分析結(jié)果分別與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較，再對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證了臂架材料的有效利用和塔式起重機(jī)的安全性。 考慮到塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受載情況和支承條件，運(yùn)用APDL語(yǔ)言和編程軟件實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的ANSYS分析可視化參數(shù)建模。利用參數(shù)化模型對(duì)不同型號(hào)的塔身進(jìn)行線性和非線性的屈曲分析，得到塔身的屈曲臨界載荷；再通過(guò)等效慣性矩法把塔身格構(gòu)式結(jié)構(gòu)等效為實(shí)腹式結(jié)構(gòu)，并利用該方法計(jì)算出塔身不同標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)的屈曲臨界載荷；與之前由ANSYS軟件計(jì)算得到的臨界載荷比較，進(jìn)行相互驗(yàn)證。本文還對(duì)塔身在不同載荷、不同標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)情況下進(jìn)行模擬求解，以分析高度、彎矩對(duì)塔身的影響，并在此基礎(chǔ)上對(duì)塔身和塔帽受載較大的整機(jī)結(jié)構(gòu)的五種最危險(xiǎn)工況進(jìn)行非線性穩(wěn)定性分析�；诹W(xué)分析,對(duì)塔機(jī)臂架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使臂架各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與桿件尺寸更為均衡合理，使影響較長(zhǎng)臂架力學(xué)性能的材料分布更加合理且得到充分利用，同時(shí)也保證了塔式起重機(jī)的作業(yè)安全性能。
【關(guān)鍵詞】：塔式起重機(jī) 桿系結(jié)構(gòu) 非線性 屈曲穩(wěn)定性 等效慣性矩法 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH213.3
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 塔式起重機(jī)概述9-10
• 1.2 塔機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和優(yōu)化研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 塔式起重機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造動(dòng)向13-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及意義14-17
• 1.3.1 研究意義14
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)14-17
• 第2章 塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模17-29
• 2.1 塔式起重機(jī)類(lèi)型與組成17
• 2.1.1 塔機(jī)的類(lèi)型17
• 2.1.2 塔式起重機(jī)的組成17
• 2.2 塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模特征17-19
• 2.2.1 塔身腹桿常見(jiàn)布置形式17-18
• 2.2.2 塔機(jī)結(jié)構(gòu)材料選擇18
• 2.2.3 塔機(jī)參數(shù)化建模規(guī)則18-19
• 2.3 塔式起重機(jī)參數(shù)化建模方法19-27
• 2.3.1 APDL 語(yǔ)言規(guī)則及其賦值方式19-21
• 2.3.2 模型規(guī)律及循環(huán)語(yǔ)句21-22
• 2.3.3 塔機(jī)建模的參數(shù)化22
• 2.3.4 塔身建模的參數(shù)化22-24
• 2.3.5 臂架的參數(shù)化建模24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 基于參數(shù)化模型的穩(wěn)定性分析及比較29-47
• 3.1 彈性穩(wěn)定性分析理論29-35
• 3.1.1 大變形下應(yīng)變的度量29-31
• 3.1.2 應(yīng)力的度量31-32
• 3.1.3 幾何非線性的表達(dá)形式32
• 3.1.4 相關(guān)有限元方程32-33
• 3.1.5 有限元方程的求解33-35
• 3.2 等效慣性矩法35-37
• 3.2.1 格構(gòu)式構(gòu)件側(cè)向位移計(jì)算公式35-36
• 3.2.2 極限載荷計(jì)算公式36-37
• 3.3 塔式起重機(jī)塔身穩(wěn)定性分析37-43
• 3.3.1 極限載荷計(jì)算公式37-38
• 3.3.2 高度對(duì)塔身穩(wěn)定性影響38-41
• 3.3.3 彎矩對(duì)塔身穩(wěn)定性影響41-43
• 3.4 塔式起重機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析43-46
• 3.4.1 塔式起重機(jī)穩(wěn)定性分析工況43
• 3.4.2 各工況穩(wěn)定性分析43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 塔式起重機(jī)臂架模態(tài)分析47-55
• 4.1 模態(tài)分析47
• 4.2 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)47-49
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)的固有頻率47-48
• 4.2.2 模態(tài)正交性、模態(tài)剛度48
• 4.2.3 模態(tài)方程48-49
• 4.3 模態(tài)的提取方法49-50
• 4.4 塔式起重機(jī)臂架模態(tài)50-53
• 4.4.1 模態(tài)分析步驟50-51
• 4.4.2 臂架模態(tài)分析51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第5章 塔式起重機(jī)臂架優(yōu)化55-65
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型參量55-57
• 5.2 ANSYS 優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟57-59
• 5.2.1 提取有限元靜力計(jì)算結(jié)果57-58
• 5.2.2 提取穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果58-59
• 5.3 臂架的優(yōu)化59-60
• 5.3.1 約束條件的確定59
• 5.3.2 建立目標(biāo)函數(shù)及優(yōu)化方法的選擇59-60
• 5.4 塔式起重機(jī)臂架優(yōu)化分析結(jié)果60-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表文章情況72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙娜;李軍向;李成良;;基于ANSYS建模的風(fēng)力機(jī)葉片模態(tài)分析及穩(wěn)定性分析[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2010年06期

2 尹剛;馮賢桂;;變截面壓桿的臨界壓力近似計(jì)算[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào);2005年11期

3 孫煥純;王躍方;劉春良;;扁桁架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析幾何非線性臨界點(diǎn)-歐拉理論[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年05期

4 秦義校，唐風(fēng);桁架式臂架布局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];港口裝卸;1996年05期

5 陸念力,蘭朋,白樺;起重機(jī)箱形伸縮臂穩(wěn)定性分析的精確理論解[J];哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2000年02期

6 楚中毅,陸念力,車(chē)仁煒,楚蘭英;一種梁桿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的精確有限元法[J];哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

7 白雪飛,郭日修;近代彈性穩(wěn)定性理論的幾個(gè)重要分支[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

8 曲秀全,陸念力,孟曉平;塔機(jī)吊臂拉桿的多目標(biāo)模糊優(yōu)化[J];機(jī)械傳動(dòng);2004年03期

9 谷禮新,鄭海斌,彭衛(wèi)平;塔式起重機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性有限元分析[J];機(jī)電工程技術(shù);2005年08期

10 王勝春;宋世軍;靳同紅;王積永;;塔式起重機(jī)的振動(dòng)模態(tài)分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2010年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 夏擁軍;計(jì)及二階效應(yīng)的柔性桿系動(dòng)態(tài)分析及在起重機(jī)械中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 胡燕東;工程起重機(jī)中超靜定桁架結(jié)構(gòu)的彈性穩(wěn)定性分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 劉俊秀;大柔度格構(gòu)式動(dòng)臂塔機(jī)非線性及穩(wěn)定性分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于參數(shù)化建模的塔式起重機(jī)穩(wěn)定性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：298979