详情

原文传递运架一体式架桥机的结构分析

论文题名：	运架一体式架桥机的结构分析
关键词：	YJ900型架桥机;金属结构;模态分析;动态特性;瞬态动力学
摘要：	近年来，随着科技进步和国力的强大，我国高速铁路建设取得了突飞猛进。预计到2020年，我国高速铁路里程将会达到1.8万公里，到时候会占全球高铁里程的一半以上。在我国高速铁路建设中，架桥机扮演了举足轻重的角色，而确保其安全作业并尽量压缩成本成为了重要的研究课题。　　在大型机械和建筑中，金属结构主要起支撑承载作用，其静强度无疑是最重要的，但是其动态可靠性同样非常重要，需引起足够的重视。纵观国内外设计的大型金属结构，几乎都考虑了静强度和静刚度的要求，但是对结构的动态特性却不是很重视。这往往存在很大隐患，例如著名的塔柯姆大桥和哈特曼大桥均在建成不久便垮掉了，原因正是存在严重的动态缺陷。本文所研究的架桥机广泛运用于高速铁路建设中，其金属结构是最主要的承载部件，由于起重量大，轻微的振动便可产生很大的冲击载荷，所以其动态可靠性显得非常重要。　　另外，随着近年来铁矿石价格的步步提升，钢材价格也随之提高，这便给企业提出了新的挑战。设计架桥机时，在满足性能要求的前提下，尽量优化结构，以减少钢材的使用，这样不但可以压缩成本，提高市场竞争力，也能最大限度地保护环境。　　为了使架桥机具有合理的强度和动态特性，本文在结构动力学、机械振动等相关学科的理论基础上，利用ANSYS对YJ900型架桥机的金属结构进行了分析。重点对架桥机进行了模态分析和瞬态动力学分析。得到了架桥机前五阶频率和振型，并对模态分析结果进行了分析，提出了一些改进方法。通过对起升动载荷的分析，得到了架桥机主梁跨中处的位移动态响应曲线以及架桥机的最大应力变化曲线。借助这些分析结果，能够非常直观地了解位移和应力变化情况，并由此提出了一些改进方案，能为未来的架桥机设计提供一些参考。本文的研究内容具有一定的实际工程价值，所做的主要工作有：　　 1)分析架桥机金属结构，建立合理的有限元模型，并计算架桥机的静强度、静刚度和主梁的局部稳定性。　　 2)对架桥机进行模态分析，得到了前五阶频率和振型，并根据分析结果提出了一些改进方案。　　 3)参考相关文献，分析了架桥机的起升动载系数，并建立了起升过程的动力学方程。　　 4)对架桥机进行瞬态动力学分析，得到主梁跨中的位移变化曲线和架桥机最大应力的变化曲线，为设计架桥机提供参考。
作者：	刘金
专业：	机械制造及其自动化
导师：	唐智奋;赵章焰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文