發(fā)布時(shí)間：2017-09-25 05:20

  本文關(guān)鍵詞：大噸位橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)化三維設(shè)計(jì)與性能分析

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運(yùn)和大型設(shè)備制造對起重機(jī)的需求量和使用性能都提出更高要求。隨之起重機(jī)行業(yè)產(chǎn)品呈現(xiàn)出大型化、專業(yè)化、模塊化、組合化、輕型化、多樣化和高安全性的發(fā)展趨勢。目前我國起重機(jī)械行業(yè)大多數(shù)企業(yè)的設(shè)計(jì)方法是通過繪制二維工程圖進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，該方法工作量大，重復(fù)率高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，直觀性差，錯(cuò)誤不易發(fā)現(xiàn)。隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，三維CAD軟件已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)不可缺少的工具，用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)直觀，清晰，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤易發(fā)現(xiàn)易糾正，還具有先進(jìn)的有限元等數(shù)值分析功能，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期短，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品成本低，品質(zhì)高。 本課題主要以橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)為研究對象，以參數(shù)化方法和CAD設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模塊化組合構(gòu)造分析和參數(shù)化建模力學(xué)性能分析研究。結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)、結(jié)構(gòu)分組構(gòu)造技術(shù)，在Visual Basic編譯語言環(huán)境中利用SolidWorks軟件建立大噸位橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模三維設(shè)計(jì)和有限元建模分析。設(shè)計(jì)人員只需將必要的設(shè)計(jì)參數(shù)從可視化界面輸入，系統(tǒng)即可自動(dòng)生成實(shí)體三維設(shè)計(jì)模型并檢測裝配體是否干涉。裝配體滿足設(shè)計(jì)要求后，導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件中，，進(jìn)行靜力學(xué)分析，校核結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度、剛度。再通過模態(tài)分析得出結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)模態(tài)的固有頻率以及對應(yīng)的振型圖，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。然后針對橋式起重機(jī)跨中滿載起吊貨物工況中沖擊載荷引起橋架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得出了跨中節(jié)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化曲線和最大位移。最后對橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，得到局部失穩(wěn)的屈曲形態(tài)，實(shí)現(xiàn)合理的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。通過本研究研制的參數(shù)化設(shè)計(jì)和性能分析系統(tǒng)，能快速獲得起重機(jī)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。 本文研究縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以節(jié)約設(shè)計(jì)成本，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu) SolidWorks設(shè)計(jì) 參數(shù)化 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 穩(wěn)定性 FEA
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH215
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 橋式起重機(jī)概述11-12
• 1.1.1 橋式起重機(jī)的特點(diǎn)11
• 1.1.2 橋式起重機(jī)的分類11-12
• 1.2 橋式起重機(jī)的發(fā)展趨勢12
• 1.3 橋式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)概述12-25
• 1.3.1 基于 SolidWorks 的參數(shù)化建模13-18
• 1.3.2 Visual Basic 語言編程技術(shù)18-22
• 1.3.3 Solsh190 實(shí)體殼單元應(yīng)用技術(shù)22-25
• 1.4 選題的目的和意義25-26
• 1.5 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)26-27
• 1.5.1 研究內(nèi)容26
• 1.5.2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)26-27
• 第二章 橋式起重機(jī)參數(shù)化系統(tǒng)總體規(guī)劃27-31
• 2.1 系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)27
• 2.2 系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件平臺(tái)介紹27-28
• 2.3 橋式起重機(jī)模塊劃分28-29
• 2.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)29-30
• 2.5 參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 橋式起重機(jī)參數(shù)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)31-47
• 3.1 系統(tǒng)登錄設(shè)計(jì)31-33
• 3.1.1 系統(tǒng)登錄界面代碼31-33
• 3.2 系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.1 主界面功能設(shè)計(jì)33
• 3.2.2 主界面結(jié)構(gòu)部局設(shè)置33-34
• 3.3 橋式起重機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊34-35
• 3.4 橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊35-46
• 3.4.1 主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊35-41
• 3.4.2 主梁結(jié)構(gòu)程序關(guān)鍵代碼41-44
• 3.4.3 主梁參數(shù)化模型的建立44-45
• 3.4.4 端梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)界面45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析47-59
• 4.1 橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)靜力特性分析47-48
• 4.1.1 橋式起重機(jī)承受的外載荷47-48
• 4.2 載荷組合的確定48
• 4.3 載荷的計(jì)算48-49
• 4.4 幾何模型的建立49-50
• 4.5 模型的網(wǎng)格劃分50
• 4.6 模型中約束和載荷的施加50-51
• 4.7 橋架靜力分析結(jié)果與總結(jié)51-59
• 第五章 橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析59-71
• 5.1 橋架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析59-64
• 5.1.1 橋架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果總結(jié)60-63
• 5.1.2 橋架結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)剛度的校核63-64
• 5.2 橋架結(jié)構(gòu)起吊貨物離地時(shí)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析64-70
• 5.2.1 起升過程載荷曲線66-67
• 5.2.2 阻尼的選取67-70
• 5.3 本章小節(jié)70-71
• 第六章 橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析71-81
• 6.1 屈曲分析理論71-74
• 6.1.1 第一類穩(wěn)定71-74
• 6.1.2 第二類穩(wěn)定74
• 6.2 穩(wěn)定問題的判定準(zhǔn)則74-75
• 6.2.1 靜力準(zhǔn)則74
• 6.2.2 能量準(zhǔn)則74-75
• 6.2.3 動(dòng)力準(zhǔn)則75
• 6.3 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的設(shè)計(jì)方法75-77
• 6.3.1 目前我國結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)方法75-76
• 6.3.2 基于 ANSYS 的橋架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析方法76-77
• 6.4 橋架結(jié)構(gòu)的線性屈曲分析77-81
• 6.4.1 線性屈分析結(jié)果77-81
• 第七章 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 結(jié)論81
• 7.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文目錄89-90

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：915580