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基于虚拟样机的轮胎式集装箱门式起重机动力学仿真研究
| 论文题名： | 基于虚拟样机的轮胎式集装箱门式起重机动力学仿真研究 |
| 关键词： | 虚拟样机;门式起重机;力学参数;动力学仿真;结构设计 |
| 摘要： | 随着港口物流事业的发展，作为港口起重机械最常用的机型--轮胎式集装箱门式起重机的需求量快速提高，轮胎式集装箱门式起重机的设计方法和设计手段也有了很大程度上的革新。20世纪以来，随着计算机技术的发展，计算机技术与力学、应用数学、图形学完美结合，工程机械研发领域已经取得了很多实质性的进展。目前，港口机械的设计方法多采用静态设计为主，设计过程中往往采取经验法的方法选取动载系数考虑动载的影响，实际的动载效应往往不能够得到精确求解，在港口机械研制过程中引入虚拟样机技术可以有效的解决这一问题。利用计算机建立所研究对象的虚拟样机模型，实现对起重机各机构、结构在不同工况下的仿真分析，并由此研究虚拟样机在工作过程中的相关动力学特征，以此来估计和推断实际机器运行过程中的各种力学参数。 本文以已经投入使用的轮胎式集装箱门式起重机为背景，同时针对该起重机整机系统的复杂性，结合UG、Hypermesh、ADAMS、ANSYS软件平台，提出刚-柔耦合的建模方法。实现轮胎式集装箱门式起重机整机系统在不同工况下的动力学仿真，得到的相关仿真分析数据，并通过与常规分析方法的对比，验证此技术计算结果的正确性。本文针对所关心的问题，主要进行以下几方面的研究： (1)以结构动力学理论为基础，探索轮胎式集装箱门式起重机刚柔耦合模型的建模方法，建立轮胎式集装箱门式起重机多体动力学模型，对轮胎式集装箱门式起重机动载荷的特，征进行研究。 (2)对建立的轮胎式集装箱门式起重机整机金属结构这一复杂机械系统的刚柔耦合模型进行多体动力学仿真，最终得出不同载荷作用下的轮胎式集装箱门式起重机的动态应力等力学特性参数。并通过与传统计算方法的结果对比，验证利用刚-柔耦合模型求解结果的正确性，为其他更为复杂的机械系统的动力学仿真分析研究提供理论依据和参考。 总之，在轮胎式集装箱门式起重机结构这一复杂机械系统研发过程中引入虚拟样机和结构动力学仿真分析技术，是对计算机仿真技术在工程机械领域应用的进一步探讨，研究的成果可以为起重机机械动态设计的研究提供计算分析方法。 |
| 作者： | 刘习川 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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