基于ANSYS的岸邊集裝箱橋式起重機(jī)參數(shù)化仿真及疲勞分析.pdf

1、岸邊集裝箱橋式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)岸橋)是我國(guó)重工業(yè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中必不可少的工藝裝備。作為提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重運(yùn)輸設(shè)備，岸橋被廣泛用于船廠和港口，因此岸橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)運(yùn)輸業(yè)有著重大影響。目前在岸邊集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1)基本上采用的是手工——軟件對(duì)話方式，即手工建模、手工提取分析結(jié)果，建模和結(jié)果分析效率非常低下，且岸橋結(jié)構(gòu)模型計(jì)算顯得非常的孤立，無(wú)法自動(dòng)循環(huán)計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)無(wú)從談起；2)不能通過(guò)CAE(計(jì)算機(jī)輔助計(jì)

2、算)來(lái)主導(dǎo)CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))，使得岸橋的計(jì)算僅僅淪為設(shè)計(jì)的校核部分；3)起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要校核其強(qiáng)度和剛度，基本上不考慮疲勞，而事實(shí)上疲勞也是其主要的失效方式之一。針對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題，本文以岸邊集裝箱橋式起重機(jī)為研究對(duì)象，以有限元法，機(jī)械動(dòng)力學(xué)和疲勞強(qiáng)度理論為理論基礎(chǔ)和分析手段，運(yùn)用參數(shù)化技術(shù)和有限元分析軟件ANSYS對(duì)小車(chē)吊載運(yùn)行過(guò)程中的起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真，研究了岸邊集裝箱橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其疲勞進(jìn)行計(jì)算

3、，并采用Visual Basic開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)值仿真軟件。主要研究工作如下： 1)用ANSYS的內(nèi)部命令和APDL語(yǔ)言以及參數(shù)化技術(shù)建立了岸邊集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化模型。它使得有限元分析過(guò)程中對(duì)模型的修改以及再次計(jì)算方便、快捷，而且不容易出錯(cuò)。 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(yǔ)言編寫(xiě)了小車(chē)吊載運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起重機(jī)運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真的命令流文件，具體實(shí)現(xiàn)了仿真，得出結(jié)論。 3)研究了

4、岸邊集裝箱橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。結(jié)合有限元參數(shù)化模型編寫(xiě)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(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。 4)對(duì)岸邊集裝箱橋式起重機(jī)進(jìn)行疲勞校核，得出結(jié)論。 5)有效地運(yùn)用Visual Basic軟件對(duì)岸邊集裝箱橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真和動(dòng)力學(xué)分析進(jìn)行了封裝，界面簡(jiǎn)單易讀，使ANSYS在后臺(tái)進(jìn)行計(jì)算求解，直接給出分析結(jié)果，可以使得對(duì)ANSYS不熟悉甚至完全不懂的用戶(hù)也能運(yùn)用其