基于ANSYS軟件的門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)及疲勞壽命分析.pdf

1、門式起重機(jī)是露天站場(chǎng)的主型裝卸機(jī)械，其U型金屬結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)好，過腿空間大，是集裝箱門式起重機(jī)的首選結(jié)構(gòu)型式。但門式起重機(jī)的工程設(shè)計(jì)過程復(fù)雜而艱澀，常常需要對(duì)同一類型但不同規(guī)格的起重機(jī)械設(shè)計(jì)做大量的相似或重復(fù)工作。設(shè)計(jì)人員在建立起重機(jī)有限元模型上需要花費(fèi)大量的精力，導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期很長(zhǎng)，嚴(yán)重制約了起重機(jī)更新?lián)Q代的速度。另外，在起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要校核其強(qiáng)度和剛度，疲勞因素考慮很少，且方法復(fù)雜，而事實(shí)上疲勞破壞作為起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的主要破壞形式

2、之一，決定了起重機(jī)的使用壽命。針對(duì)以上情況，本論文在研究了參數(shù)化設(shè)計(jì)理論、有限元分析方法及機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)等理論和方法的基礎(chǔ)上，以面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)軟件Visual Basic為平臺(tái)，運(yùn)用參數(shù)化技術(shù)和有限元分析軟件ANSYS對(duì)U型門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)開展參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究和開發(fā)；并以ANSYS軟件為輔助工具，運(yùn)用帕里斯(Paris)公式積分計(jì)算出門架結(jié)構(gòu)疲勞裂紋的擴(kuò)展壽命。 本論文主要內(nèi)容：(1)根據(jù)大量算例和工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)

3、上，從門機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析常用的單元出發(fā)，討論了如何建立合理的門機(jī)結(jié)構(gòu)有限元模型，以及門式起重機(jī)有限元分析中的模型處理技巧和簡(jiǎn)化規(guī)則。(2)以參數(shù)化技術(shù)為理論基礎(chǔ)，基于ANSYS二次開發(fā)語言APDL建立了U型門式起重機(jī)的參數(shù)化通用有限元結(jié)構(gòu)模型。(3)利用VB開發(fā)GUI界面的便捷性，研究開發(fā)了U型門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)參數(shù)化有限元分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了快速建模和確定工況下計(jì)算分析等過程，為設(shè)計(jì)研發(fā)人員提供了快速簡(jiǎn)便的門架結(jié)構(gòu)計(jì)算分析實(shí)用平臺(tái)。并以某