JQ900型架橋機(jī)主梁動(dòng)態(tài)分析與數(shù)值仿真.pdf

1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要架橋機(jī)的主梁結(jié)構(gòu)是架橋機(jī)工作時(shí)最重要的承載構(gòu)件，其力學(xué)性能對(duì)整機(jī)的正常工作有直接影響。因此，要對(duì)架橋機(jī)主梁作詳盡的應(yīng)力分析，以保證它能夠安全正常地工作?，F(xiàn)在，對(duì)架橋機(jī)主梁的應(yīng)力分析主要集中在靜態(tài)上，對(duì)于非線性特性例如接觸分析和動(dòng)態(tài)特性例如模態(tài)分析做的還不是很充分。主要問(wèn)題有:隨著架橋機(jī)朝著重載的方向發(fā)展，在繁重復(fù)雜的工況下，僅按傳統(tǒng)的靜強(qiáng)度計(jì)算己經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性分析和對(duì)主梁的表面進(jìn)行

2、接觸疲勞分析是非常必要的。架橋機(jī)吊梁小車的滾動(dòng)棒和主梁之間是一對(duì)接觸單元，由于滾動(dòng)棒在主梁軌道上重復(fù)頻繁的滾動(dòng)，會(huì)使主梁的軌道表面產(chǎn)生接觸應(yīng)力，過(guò)大的接觸應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致主梁表面產(chǎn)生接觸疲勞。而這一接觸應(yīng)力長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有能夠得到很好的解決。架橋機(jī)在工作時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然改變時(shí)(如起吊、前支腿提升離地的瞬間)，產(chǎn)生的動(dòng)力載荷對(duì)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)，這種沖擊產(chǎn)生的動(dòng)載荷是多種動(dòng)載荷的主要載荷，也是架橋機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的主要載荷之一，對(duì)疲勞計(jì)算也有很大

3、影響。針對(duì)這些問(wèn)題，本文以架橋機(jī)主梁和滾動(dòng)棒為研究對(duì)象，以有限元法、機(jī)械振動(dòng)、彈性力學(xué)、接觸力學(xué)為理論基礎(chǔ)和分析手段，用有限元分析軟件ANSYS為工具，研究了主梁和滾動(dòng)棒的接觸應(yīng)力分析和主梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析。主要研究工作如下:1、用ANSYS的內(nèi)部命令建立主梁和吊梁小車的滾動(dòng)棒結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化模型。所謂有限元參數(shù)化模型是指:通過(guò)ANSYS建立的主梁結(jié)構(gòu)的有限元模型的材料特性、單元類型及實(shí)常數(shù)、邊界條件及載荷等實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化。另外，在主梁和

4、吊梁小車滾動(dòng)棒建立了兩部分模型單元，在兩部分模型單元間用面面接觸單元對(duì)主梁進(jìn)行了接觸應(yīng)力的分析。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTMajorgirdermetalstructureisonekindofthemostimportantloadcarryingstructureofcranewhosemechanicalcapabilityeffectthewholemachinesrunningdirectly.Soitisnec

5、essarytoanalyzedifferentkindofstressandpressureonthemajorgirdertoensureitcanrundirectly.Nowadaystheanalysisonthegirderisonlyfocusonthestaticstressanddoeslittleaboutthemedalandthecontactpressure.Howeverallthisaspectmaypos

6、siblyaffectthemajorgirdersmechanicalcapacitydirectlyorindirectly.Withthedevelopmentofcranetowardheavystresstraditionalstaticstressanalysiscannotsatisfytherequirementofdesignsocontactanalysisandmodalanalysisisnecessary.In

7、systemofthecranetherollofcraneandthemajorgirderisacoupleofcontactelementsincetherollrollsongirderfrequentlyitmaybringcontactpressurewhatcanprobablyresultfatigueofthegirder.Howeverthecontactstresshavenotbeencalculateaccur

8、ately.Besidewhenitisrunningitmaysufferfromoscillationwhenitsworkingstationchangedsuddenly.Surroundingtheaboveproblemsbasedonthefiniteelementmethod(FEM)elasticmechanicscontactmechanicsmechanicvibrationtheoryandusingparame

9、terizedmethodandtheFEMsimulationsoftwareANSYStoanalyzethecontactstressandmodalsituation.Themainresearchcontentsandresultsofthedissertationareasfellows:1)TobuildamajorgirderandrollofthecranestructuresparameterizedFEMmodel