大型造船門式繩牽引并聯(lián)起重機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、造船門式起重機(jī)是船舶工業(yè)必不可少的重要設(shè)備之一。隨著造船事業(yè)發(fā)展，為了縮短建造周期，普遍提高分段的重量，這使得造船門式起重機(jī)朝著大型化發(fā)展，同時(shí)對船體分段安裝的靈活性提出了更高的要求。本文基于此對現(xiàn)有的造船門式起重機(jī)提出了一種新的結(jié)構(gòu)——造船門式繩牽引并聯(lián)起重機(jī)器人，以達(dá)到更好的靈活性和更大的起重量，并對此新型的造船門式起重機(jī)器人的主體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)可行性的研究。 本文采用有限元方法對改造后的新型造船門式起重機(jī)器人結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析

2、計(jì)算，從而考察其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的可行性。文中首先研究了有限元法及其在造船門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，詳細(xì)推導(dǎo)了空間梁單元有限元理論的基本公式；接著在總結(jié)相關(guān)的造船起重機(jī)運(yùn)行資料的基礎(chǔ)上，按照整體建模的方式科學(xué)地建立了該造船門式起重機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)的有限元模型，以求得到相對準(zhǔn)確的分析結(jié)果；為使得分析結(jié)果更具有實(shí)際參考價(jià)值，文中針對造船門式起重機(jī)在室外工作的特點(diǎn)，總結(jié)分析了大量有關(guān)的文獻(xiàn)資料，根據(jù)造船門式起重機(jī)的實(shí)際工作條件，提出了合理的約束及

3、加載方案；然后運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS對造船門式起重機(jī)器人的有限元模型分別進(jìn)行了靜力分析、模態(tài)分析以及瞬態(tài)動力學(xué)分析，校核了結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度、靜剛度、動剛度以及疲勞強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用斷裂力學(xué)方法對起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了疲勞壽命分析。雖然ANSYS是國際知名的集成化CAE軟件，功能強(qiáng)大，非常適合于對造船門式起重機(jī)這類復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模和結(jié)構(gòu)分析，但是，對于造船門式起重機(jī)這樣一個(gè)超大型且復(fù)雜的工程機(jī)械，在建模過程中不可避免地需要采用大量的簡