大型龍門起重機主梁結構動態(tài)優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、大型造船龍門起重機是船舶建造的關鍵設備，目前國內造船廠已經購有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。隨著設備的大型化，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動態(tài)特性的理論研究，并在設計中更多地采用動態(tài)設計方法。 論文以大型造船龍門起重機為研究對象，運用有限元法、結構力學、動力學等理論，以ANSYS軟件為手段，采用數學建模和計算機仿真相結合的方法，在前人研究成果的基礎上，對

2、該類型起重機的動、靜態(tài)特性進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軟件的內部命令建立龍門起重機的參數化有限元模型并進行靜態(tài)分析； (2)建立了龍門起重機主梁在起升載荷激勵下的動力學模型，求出了位移響應的表達式，并對該工況進行了數值仿真，提出了影響起升動載的因素。 (3)分析了電機的幾種加速特性，將貨物離地狀態(tài)和貨物加速狀態(tài)相結合分析貨物整個離地并加速上升過程中結

3、構的振動狀況，導出了比較簡單易行的估算起升動載系數ψ2的公式，為該參數的選取提供了依據。 (4)用ANSYS軟件對起重機結構進行了模態(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、應力等響應曲線。通過不同加載狀況的計算結果比較，驗證了理論分析的結論。 (5)通過對龍門起重機門架結構的建模計算，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。