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桥式抓斗卸船机地震动力响应分析
| 论文题名： | 桥式抓斗卸船机地震动力响应分析 |
| 关键词： | 卸船机;地震作用;动态响应;抗震性能;减震设计 |
| 摘要： | 地震作为全球性自然灾害现象给人民的生命财产安全和社会经济建设带来了巨大影响，我国位于世界两大地震带之间，东部沿海诸多重要港口和码头更是处于地震频发区。桥式抓斗卸船机作为港口散货接卸的主要设备，在作业规模和作业效率全面提升的同时也带来了严重的地震安全隐患。目前针对桥式抓斗卸船机的研究主要集中在结构的疲劳特性和静强度的分析，对于在地震作用下结构的动态响应特性和减震方式缺乏系统的研究，因而本文以桥式抓斗卸船机为研究对象，通过数值仿真研究桥式抓斗卸船机在基本抗震设防烈度7度情况下的抗震性能，并基于卸船机在地震作用下的动态特性提出相应的减震设计方法，通过仿真分析该方法的减震效果并对减震后卸船机进行连续作业下的振动和应力应变等实验全面分析其整体特性。论文主要内容如下: (1)基于桥式抓斗卸船机整体金属结构各个组成部分的结构特点和工作参数，在保证卸船机模型准确性的基础上对其整机结构进行合理简化，利用ANSYS建立桥式抓斗卸船机的有限元模型并研究其在不同工况和不同地震作用下的应力应变特性及整机稳定性，明确卸船机在地震作用下的损伤模式和关键位置。 (2)根据拟建场地的基础特性和卸船机的结构振动特性，依据《起重机设计规范》(GB/T3811-2008)选取合适的抗震设计反应谱和典型地震波纪录，对桥式抓斗卸船机主要工况在不同地震激励下进行反应谱分析和动力时程分析，并与等效静载分析结果进行对照研究卸船机在基本抗震设防烈度7度地震情况下的动态响应。试验结果表明卸船机具有较好的地震抵抗性能且整机稳定性较高，满足结构的规定抗震设计要求。 (3)基于结构振动控制理论，结合卸船机在规定抗震设防烈度7度下的地震响应特性，以结构振动频率及减震结构的水平刚度和粘性阻尼为研究点，提出针对桥式抓斗卸船机的减震设计方法，通过数值仿真分析该减震设计方法的减震性能并对减震后卸船机进行连续作业情况下的振动和应力实验，实验分析结果表明减震设计方法取得了较好效果，能够有效的减轻卸船机的地震响应且减震后卸船机样机具有良好的工作性能。 本文系统地研究了桥式抓斗卸船机在基本抗震设防烈度7度下结构的动态特性和抗震性能，并在此基础上对卸船机的减震方法进行研究和实验，提高了结构的抗震性能，对于桥式抓斗卸船机的抗震分析与减震研究具有一定借鉴意义。 |
| 作者： | 陆俊杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 叶永伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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