大型龍門起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計方法研究.pdf

1、大型造船龍門起重機(jī)是船舶建造的關(guān)鍵設(shè)備，目前國內(nèi)造船廠已經(jīng)購有900t以上起重量，220m以上跨距，近100m起升高度的超大型龍門起重機(jī)。隨著設(shè)備的大型化，其使用過程中的動態(tài)問題越來越凸顯，迫切要求加深對這類起重機(jī)動態(tài)特性的理論研究，并在設(shè)計中更多地采用動態(tài)設(shè)計方法。 論文以大型造船龍門起重機(jī)為研究對象，運用有限元法、結(jié)構(gòu)力學(xué)、動力學(xué)等理論，以ANSYS軟件為手段，采用數(shù)學(xué)建模和計算機(jī)仿真相結(jié)合的方法，在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對

2、該類型起重機(jī)的動、靜態(tài)特性進(jìn)行了更深入的研究分析，取得了一些有意義的成果，主要工作包括以下幾方面： (1)用ANSYS軟件的內(nèi)部命令建立龍門起重機(jī)的參數(shù)化有限元模型并進(jìn)行靜態(tài)分析； (2)建立了龍門起重機(jī)主梁在起升載荷激勵下的動力學(xué)模型，求出了位移響應(yīng)的表達(dá)式，并對該工況進(jìn)行了數(shù)值仿真，提出了影響起升動載的因素。 (3)分析了電機(jī)的幾種加速特性，將貨物離地狀態(tài)和貨物加速狀態(tài)相結(jié)合分析貨物整個離地并加速上升過程中結(jié)

3、構(gòu)的振動狀況，導(dǎo)出了比較簡單易行的估算起升動載系數(shù)ψ2的公式，為該參數(shù)的選取提供了依據(jù)。 (4)用ANSYS軟件對起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析和瞬態(tài)分析，求出了低階振動的頻率和振型以及起升動載下的位移、應(yīng)力等響應(yīng)曲線。通過不同加載狀況的計算結(jié)果比較，驗證了理論分析的結(jié)論。 (5)通過對龍門起重機(jī)門架結(jié)構(gòu)的建模計算，得出主梁與支腿線性剛度比對主梁靜撓度以及動剛度的影響，為主梁、剛性支腿、柔性支腿的剛度匹配提出了一些建議。