刚柔组合变幅系统的人字架结构力学分析

发布时间：2017-04-10 10:07

  本文关键词：刚柔组合变幅系统的人字架结构力学分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：门座起重机是港口件散货码头典型的装卸机械。武汉理工大学通过对变幅系统进行深入研究和技术创新，设计出了内卸式集装箱门座起重机。与其他的普通门座起重机相比，它具有工作效率高、工作范围大、变幅性能和结构受力很好，重量轻等优点。人字架作为门座起重机的重要支撑结构，支撑起了上面臂架系统和平衡系统。因此人字架结构的载荷和受力情况的分析研究对门座起重机的设计具有重要的实用价值。 本文以内卸式集装箱门座起重机的人字架为研究对象，引入利用应力影响线和位移影响线进行力学研究的传统分析方法，完成了刚柔组合变幅系统的人字架结构的力学分析。本文的研究路线主要是利用有限元方法建立人字架模型，通过有限元软件求解出建立起来的模型，得出各个结构的受力情况。绘制应力影响线和位移影响线并进行分析。 本文中所做的具体的内容包括以下几个方面： 1．利用SOLIDWORKS和ANSYS软件完成对内卸式集装箱门座起重机的人字架结构建立有限元分析模型。 2．针对内卸式集装箱门座起重机的载荷组合和工况，并确定人字架的受力载荷组合；通过人字架进行受力分析，绘制人字架各个铰点的受力曲线，为有限元分析提供载荷输入条件。 3．对人字架结构的模型进行有限元受力分析，求解出人字架在臂架不同幅度下的最大应力和最大位移，为绘制影响线提供数据支持。 4．采用穷举法绘制人字架上具有代表性位置的应力影响线和位移影响线，，并针对影响线进行深入分析，明确影响线的作用。 5．在静力分析的基础上进行模态分析，提取其前十阶固有频率及振型，对评价其振动特性的优劣提供依据。
【关键词】：内卸式集装箱门座起重机 影响线 人字架 力学分析 ANSYS
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 门座起重机的国内外现状以及发展趋势9-13
• 1.1.1 门座起重机的国内外现状9-10
• 1.1.2 门座式起重机的发展趋势10-13
• 1.2 门座起重机的分类及其特点13-16
• 1.3 课题研究的引入及意义16-18
• 1.3.1 内卸式集装箱门座起重机16-17
• 1.3.2 课题的研究目的17-18
• 1.4 课题研究的主要内容18-19
• 第2章 刚柔组合变幅系统的计算载荷分析19-44
• 2.1 刚柔组合变幅系统19-24
• 2.1.1 刚柔组合变幅系统的组成19-20
• 2.1.2 摇臂式四连杆臂架系统20-21
• 2.1.3 三绳综合式水平位移补偿系统21-22
• 2.1.4 双对重滑块式自重平衡系统22-23
• 2.1.5 固定齿板立式变幅驱动装置23-24
• 2.2 刚柔组合变幅系统的力学模型24-43
• 2.2.1 载荷分析24-26
• 2.2.2 载荷组合26-27
• 2.2.3 人字架的受力求解27-43
• 2.3 本章小结43-44
• 第3章 组合变幅系统的人字架的有限元模型44-53
• 3.1 结构分析理论基础44-47
• 3.2 有限单元法47-50
• 3.2.1 有限单元法原理47-48
• 3.2.2 有限单元法的分析过程48-49
• 3.2.3 有限元分析软件49-50
• 3.3 人字架结构的模型50-52
• 3.3.1 人字架结构的 SOLIDWORKS 建模50-51
• 3.3.2 SOLIDWORKS 模型导入到 ANSYS51-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第4章 人字架的静力分析53-64
• 4.1 静力分析载荷选取53-55
• 4.2 模型的设置及简化55-56
• 4.3 人字架在臂架不同幅度下的有限元分析56-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 影响线的绘制与应用64-69
• 5.1 影响线的定义及其绘制方法64-65
• 5.1.1 影响线的定义64
• 5.1.2 影响线的绘制方法64-65
• 5.2 穷举法理论65-66
• 5.3 位移影响线和应力影响线的绘制66-67
• 5.4 影响线的应用与分析67-68
• 5.4.1 影响线的应用67
• 5.4.2 影响线的分析67-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第6章 人字架的模态分析69-77
• 6.1 模态分析理论69-71
• 6.1.1 单自由度系统的振动69-70
• 6.1.2 模态分析在工程中的应用70-71
• 6.2 人字架的模态分析71-76
• 6.3 本章小结76-77
• 第7章 总结与展望77-79
• 7.1 总结77-78
• 7.2 展望78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：296458