發(fā)布時間：2020-07-16 06:42

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,塔式起重機的結(jié)構(gòu)越來越大型化,負載和運轉(zhuǎn)速度不斷提高,機械振動的動載荷增大。對塔式起重機進行結(jié)構(gòu)分析及對其進行優(yōu)化設(shè)計將具有理論意義和經(jīng)濟上的巨大效益。目前,對于大型桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計主要以單目標為主,多目標較少。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,起重機由單目標設(shè)計向多目標設(shè)計發(fā)展是一種必然趨勢。 本文基于有限元分析理論和起重機力學理論,以有限元分析軟件ANSYS為平臺,實現(xiàn)了計算機對起重臂的靜力分析和模態(tài)分析,得到的分析數(shù)據(jù)和結(jié)論對塔式起重機多目標優(yōu)化設(shè)計提供了有效的手段,論文主要內(nèi)容包括： 1.對起重臂建立力學模型,分析各工況下的受力情況。運用有限元分析軟件ANSYS,對TC5013型塔式起重機起重臂進行了建模。為了解決大型桁架結(jié)構(gòu)導(dǎo)入ANSYS運行緩慢,本文作者采用了簡化建模,然后對各臂架單元分配截面形狀的方式。并對起重臂進行了靜剛度校核,根據(jù)得到了應(yīng)力變形情況看是否滿足設(shè)計要求。 2.根據(jù)起重機動力學理論,對起重臂進行動態(tài)分析。并利用ANSYS進行了模態(tài)分析,得到了前五階的模態(tài)固有頻率。根據(jù)臂架振型的變化圖選擇對結(jié)構(gòu)影響最大的固有頻率作為優(yōu)化的目標函數(shù)。 3.對起重臂建立了多目標的優(yōu)化數(shù)學模型,并應(yīng)用目標分層法對模型進行了求解。經(jīng)過兩次尋優(yōu),確定起重臂結(jié)構(gòu)最優(yōu)解。在滿足模型約束的條件下,得出優(yōu)化結(jié)果比優(yōu)化前的質(zhì)量減輕了9%的結(jié)論。 總之,塔式起重機起重臂多目標優(yōu)化設(shè)計,是將先進的設(shè)計、分析應(yīng)用于塔式起重機設(shè)計中,為設(shè)計經(jīng)濟、可靠、穩(wěn)定和高性能的塔式起重機提供有力的工具和實現(xiàn)方法。
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH213.3
【圖文】：

3.2析架水平式臂架的計算雙吊點吊臂一般對四個截面位置進行計算，如圖3.2所示:①吊臂根部截面;②從吊臂根部到第一個吊點之間的跨中截面;③第一個吊點到第二個吊點之間的跨中截面;④吊臂的第二個吊點截面。采用的計算工況為:在最大幅度起吊額定載荷;在最小幅度起吊額定載荷;在內(nèi)跨中位置起吊額定載荷;在外跨中位置起吊額定載荷。\\百八}巨O，/\}BO。圖3.2起重臂計算簡圖 Fig.3.2SimPlifiedmodelofhoistboomforealeulation在起升平面內(nèi)，雙吊點吊臂為一次超靜定結(jié)構(gòu)。將做支承用的內(nèi)拉桿切斷(即如圖所示的拉桿BF)，然后代之以多余約束力戈，得到靜定組合結(jié)構(gòu)，然后用力法方程來求解。在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，吊臂可視為懸臂梁。分別計算出這四個截面上的軸向力和彎矩，然后進行臂架的整體穩(wěn)定性計算[4，‘7，46]。

即得到所有載荷共同作用產(chǎn)生的總內(nèi)力。首先計算臂架自重引起的內(nèi)力。根據(jù)疊加原理可知，如圖所示吊臂B點的豎向位移，應(yīng)該等于由臂架自重載荷q單獨引起的B點位移△Bq(圖3.3)和由未知力XI單獨作用引起的B點豎向位移△引(圖3.4)之和。即:△，=△匆+△。， (3.13)，， ....， ， {....， ， \\\\\\沐沐飛

根據(jù)疊加原理可知，如圖所示吊臂B點的豎向位移，應(yīng)該等于由臂架自重載荷q單獨引起的B點位移△Bq(圖3.3)和由未知力XI單獨作用引起的B點豎向位移△引(圖3.4)之和。即:△，=△匆+△。， (3.13)，， ....， ， {....， ， \\\\\\沐沐飛

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2757669