軌道集裝箱龍門起重機運動數(shù)值仿真及動力學(xué)分析.pdf

1、龍門起重機主梁結(jié)構(gòu)是起重機工作時最重要的承載部件，其力學(xué)性能對整機的正常運轉(zhuǎn)有直接影響。目前在龍門起重機結(jié)構(gòu)的設(shè)計和故障診斷中有以下兩方面的問題有待解決：1)過去，在設(shè)計和驗算中僅是對起重機金屬結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的起始、中間等幾個在經(jīng)驗上看來是危險的位置進行結(jié)構(gòu)分析，而對起重機在從小車起吊載荷到終止整個工作過程中的應(yīng)力等力學(xué)參量均不知曉，主要是由于實際工作中這項工作太繁瑣而無法實現(xiàn)。本文的第一個解決的問題便是對龍門起重機結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的

2、整個運動過程進行運動數(shù)值仿真；2)起升機構(gòu)起制動時對龍門起重機結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強烈的沖擊動載荷，其對整個龍門起重機結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)未知。針對以上兩個問題，本論文以龍門起重機結(jié)構(gòu)為研究對象，以有限元法和機械動力學(xué)為理論基礎(chǔ)和分析手段，運用參數(shù)化技術(shù)和有限元分析軟件ANSYS對小車吊載運行過程中的龍門起重機結(jié)構(gòu)進行了運動數(shù)值仿真，研究了龍門起重機結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性和龍門起重機結(jié)構(gòu)在起吊時的動力學(xué)響應(yīng)，并采用VisualBasic開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)值運動和動力

3、仿真軟件。主要研究工作如下： 1)用ANSYS的內(nèi)部命令和APDL語言以及參數(shù)化技術(shù)建立了龍門起重機結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化模型。它使得有限元分析過程中對模型的修改以及再次計算很方便、快捷，而且不容易出錯。 2)用建立好的有限元參數(shù)化模型和ANSYS的內(nèi)部命令以及APDL語言編寫了小車吊載運動過程中起重機運動數(shù)值仿真的命令流文件，具體實現(xiàn)了仿真，獲得了仿真動畫，經(jīng)分析得出了有參考價值的結(jié)論。 3)研究了龍門起重機結(jié)構(gòu)的

4、動態(tài)特性。結(jié)合有限元參數(shù)化模型編寫了模態(tài)分析的命令流文件。提取了前10階固有頻率、主振型及其振型圖，并對結(jié)果進行了分析。 4)對龍門起重機結(jié)構(gòu)在貨物突然起吊受到動載荷的情況進行了瞬態(tài)分析。結(jié)合有限元參數(shù)化模型編寫了瞬態(tài)分析的命令流文件。該瞬態(tài)分析主要是以小車滿載跨中為基點進行分析的，獲得了龍門起重機突然起吊的瞬態(tài)動力響應(yīng)，包括龍門起重機結(jié)構(gòu)主梁垂直位移、垂直速度、垂直加速度與時間的響應(yīng)曲線，并對結(jié)果進行了分析。 5)有效