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港口起重机臂架结构风振响应分析
| 论文题名： | 港口起重机臂架结构风振响应分析 |
| 关键词： | 流固耦合;港口起重机;臂架结构;风振响应 |
| 摘要： | 门座起重机在我国各个港口使用非常广泛，可以说门座起重机是港口机械的最主力机型，在港口的生产环节中发挥着无可替代的作用。近年来，随着我国经济快速发展和国际贸易竞争激烈，对港口装卸机械设备提出了更高的要求。然而，伴随着发展，也有许多事故发生，每年几乎都有起重机因为风而发生事故，特别是塔吊，大起重量的履带吊，原因之一就是它们的臂架相对而言是细长杆件，受风载荷作用较敏感。另外，港口的风浪较内陆情况更加复杂，大风出现的时候也更多，因此港口起重机因风灾发生事故的隐患是存在的，发生的概率也更大。所以近年兴起的风洞数值模拟仿真越来越受到人们的关注。有越来越多的研究人员运用流体分析软件对流场进行模拟，建立三维仿真模型来模拟真实的物体。这种通过计算机来分析设计减少了设计的成本和增加了设计的准确性。利用计算机的强大计算能力模拟风载荷以及结构件。与真实的风洞实验比较，数值模拟仿真技术可以较为真实的模拟真实的实验，节省了财力物力和时间。 本文以结构风工程及计算流体力学为理论基础，利用UG强大的三维建模功能、ANSYS WORKBENCH强大的流体和流固耦合计算功能，对门座起重机臂架结构进行了如下的研究工作: ①建立门座起重机臂架结构三维模型及流场模型，对模型进行必要的处理以及网格的划分; ②利用流固耦合的分析理论对结构进行不同风速、不同方向作用下的仿真计算，得到臂架结构上的风压分布规律; ③对臂架结构进行模态分析，提取结构的前六阶模态; ④使用CFX软件中的大涡模拟模型对臂架结构进行了风振仿真分析，得出臂架在不同风速作用下的风力变化曲线，得到风力变化频率。 ⑤根据起重机设计手册的计算方法计算结构受到的风载荷与软件计算的结果进行对比; ⑥通过CFX软件计算得出的风阻力，并将该风阻力加载到臂架结构上进行风振响应分析。 |
| 作者： | 李忠慧 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 郭兴;徐长生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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