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文檔簡介
1、我國塔式起重機行業(yè)取得了快速發(fā)展,塔機保有量迅猛增長。作為基礎設施建設的關鍵設備,塔式起重機的結構安全問題和啟動制動安全問題一直是關注的焦點。本對塔式起重機進行有限元理論方面的研究主要從靜力學、動力學、機身優(yōu)化等幾個方面進行研究。論文選取QTZ25型號塔式起重機作為研究對象。目標是建立QTZ25塔式起重機的有限元模型,對該模型進行靜力學、振動、動力學的分析,對塔式起重機進行結構和機構起升時這一特殊工作狀況進行研究,為塔式起重機的設計和安
2、全應用提供參考。本文研究了塔式起重機各種工作狀況,為塔式起重機的設計和應用提供了支持和新的思路。
首先,本文從有限元基礎理論入手,結合ANSYS的APDL語言和經典建模方式建立了塔式起重機的有限元模型。應用ANSYS軟件的網格劃分功能,對已經建立的有限元模型進行相應的網格劃分。在后處理階段得到關鍵部件以及整機結構的應力和應變云圖。通過軟件的靜力學分析功能,對選取的三種工作狀況進行分析,研究了不同載荷下的應力應變情況,然后找出機
3、構的危險截面,為塔式起重機的設計階段提供了優(yōu)化的參考依據。
然后,對塔式起重機進行振動分析。結合梁的振動響應理論和多自由度線性系統(tǒng)振動理論,對起重機振動情況進行理解。通過靜力學階段已經建立好的有限元模型,進行模態(tài)設置以及模態(tài)擴展。通過對比幾種不同模態(tài)提取方法,選用合適的方法提取了塔式起重機的前5階模態(tài)。后處理階段得到塔式起重機的運動振型圖,分析低頻狀態(tài)下塔式起重機的振動情況和振動規(guī)律,提供了塔式起重機在低頻振動狀況下的變形情況
4、,并且對比了從一階到五階模態(tài)的變化情況,找出容易引起共振的頻率和,從而為起重機工作狀態(tài)下避免共振的影響提供參考。
最后,基于瞬態(tài)動力學理論,對塔式起重機起升啟動階段的情況進行分析和理解,以便得到起升階段的受力狀況,通過起升階段的數(shù)學模型和力學公式等,建立了起升階段的運動數(shù)學模型。基于運動數(shù)學模型,利用ANSYS軟件對機構進行動力學分析,得到了機構在起升階段所受的瞬態(tài)激振力,分析起重機在受動載情況下的應力應變情況,并找出危險位置
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