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基于曲线悬臂梁二次维护作业设备关键技术研究及应用
| 论文题名： | 基于曲线悬臂梁二次维护作业设备关键技术研究及应用 |
| 关键词： | 曲线悬臂梁;静力学分析;优化设计;模态分析;动力学仿真 |
| 摘要： | 大型圆筒式钢桩在海港码头平台建设中作为支撑物被普遍采用。然而由于海水环境极其恶劣，特别是处于潮差段钢桩腐蚀非常厉害，严重影响到钢桩的使用寿命。一直以来，码头钢桩二次维护都由人工完成，维护效率极其低下，维护质量非常不理想。鉴于此，钢桩二次防腐维护自动化设备的研发已经迫在眉睫。论文深入分析了钢桩二次维护工艺动作过程，对钢桩二次防腐维护自动化设备传动系统进行了方案比较与设计，并对其中关键技术进行了分析研究，研究内容主要包括：1.通过钢桩腐蚀情况分析，构思与分解钢桩二次防腐维护自动化设备处理工艺动作过程，对两个主运动，垂直行走机构和圆周扫描机构进行了创新设计，完成了钢桩二次防腐维护自动化设备机构系统方案设计；2.运用经典材料力学原理对适用于单纯扭转理论的曲线悬臂梁进行建模，静力学公式推导，模型论证。并且基于质量最轻，挠度控制在一定范围内的悬臂弯梁模型进行了优化设计；3.运用大型有限元分析软件ANSYS对钢桩二次防腐维护自动化设备最重要的圆周扫描平台组件进行三维建模，并对工作状态中的一些典型位置进行了振动分析，计算出了各个典型位置前五阶阵型和固有频率，为避开激振频率回转扫描平台的设计提供了依据；4.通过对回转扫描平台虚拟样机模型的建立和动力学仿真分析，验证了回转扫描传动方案对机械制造误差及其他一些未知因素一定的自适应能力。虚拟样机试验结果表明，回转扫描平台能实现预期的运动规律和工艺动作要求，具有较好的运动学和动力学性能；钢桩二次防腐维护自动化设备能实现预期的功能，能极大地提高生产率和自动化水平，对实现钢桩二次防腐维护自动化生产具有重要意义。 |
| 作者： | 李俊伟 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 梁庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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