軌道集裝箱龍門起重機(jī)運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真及動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、龍門起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)是起重機(jī)工作時(shí)最重要的承載部件，其力學(xué)性能對(duì)整機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有直接影響。目前在龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和故障診斷中有以下兩方面的問(wèn)題有待解決：1)過(guò)去，在設(shè)計(jì)和驗(yàn)算中僅是對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的起始、中間等幾個(gè)在經(jīng)驗(yàn)上看來(lái)是危險(xiǎn)的位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，而對(duì)起重機(jī)在從小車起吊載荷到終止整個(gè)工作過(guò)程中的應(yīng)力等力學(xué)參量均不知曉，主要是由于實(shí)際工作中這項(xiàng)工作太繁瑣而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。本文的第一個(gè)解決的問(wèn)題便是對(duì)龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的

2、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真；2)起升機(jī)構(gòu)起制動(dòng)時(shí)對(duì)龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊動(dòng)載荷，其對(duì)整個(gè)龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)未知。針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，本論文以龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，以有限元法和機(jī)械動(dòng)力學(xué)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)小車吊載運(yùn)行過(guò)程中的龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真，研究了龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)在起吊時(shí)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，并采用VisualBasic開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)值運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(yǔ)言以及參數(shù)化技術(shù)建立了龍門起重機(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)算很方便、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，獲得了仿真動(dòng)畫(huà)，經(jīng)分析得出了有參考價(jià)值的結(jié)論。 3)研究了龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)的

4、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)龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)在貨物突然起吊受到動(dòng)載荷的情況進(jìn)行了瞬態(tài)分析。結(jié)合有限元參數(shù)化模型編寫(xiě)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(diǎn)進(jìn)行分析的，獲得了龍門起重機(jī)突然起吊的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)，包括龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)主梁垂直位移、垂直速度、垂直加速度與時(shí)間的響應(yīng)曲線，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。 5)有效