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原文传递 900t架桥机主梁结构的动力学分析与研究

论文题名：	900t架桥机主梁结构的动力学分析与研究
关键词：	主梁结构;动力学分析;架桥机;承载构件;有限元法
摘要：	架桥机是一种大型机械设备，它广泛地应用于路桥方面的建设工程。在架桥机的工作过程中，架桥机的主梁结构发挥着重要的作用，是主要的承载构件。架桥机架梁作业的过程中，在多种不同的工况下，其主梁结构会受到不同的动载荷作用。因此，为了能更好地反映架桥机的工作性能，对架桥机主梁结构的动态响应研究就显得很有必要。由于传统的静力学分析无法满足此要求，故必须采用动力学分析。　　本文以有限元法为理论基础，利用ANSYS软件对900t架桥机的主梁结构进行了详细的有限元动力学分析。主要工作内容包括：　　其一，对该主梁结构做了模态分析，采用ANSYS软件中的兰索斯法，得到了主梁结构的自振特性，计算出前十阶模态的固有频率和振型，以及各阶模态下的振动位移极值和应力极值。在此基础上深入剖析该主梁结构的固有振动特性，提出了合理的建议，并避免在工作中产生共振现象。　　其二，针对多种不同的工况，利用瞬态动力学分析方法分别而具体地研究了主梁结构的动态响应。在面对两种不同的动载荷——突加载荷和移动载荷时，分别选用ANSYS软件中两种不同的瞬态动力学分析方法——缩减法和完全法，求出了架桥机主梁结构上关键位置处节点的变形位移值和挠度值，并绘出相应节点的变形位移值随时间变化的曲线图，直观而形象地表明了架桥机主梁的工作性能。据此分析和研究900t架桥机主梁结构的动力学特性和变化规律。　　经研究表明，该主梁结构从第七阶模态开始出现固有频率陡增的现象，也即从第七阶模态开始主梁结构自身的稳定性开始降低。并且架桥机主梁前部及中部的抗振性不及其它部位，在设计过程中，应注意加强这两个部位。　　同时，研究还表明，在1号起重小车取梁的瞬间，架桥机主梁对突加载荷的动力学响应近似呈坡度上升，反应明显。但在吊梁上升的过程中，由于载荷的大小和方向均不再变化，架桥机主梁的动态变化也趋于平缓，近似于直线。当1号起重小车取梁后，在拖梁前行的过程中，架桥机主梁上危险节点处的挠度值呈二次曲线的变化方式。处于2号支柱左边的危险节点主要是发生向上的弯曲变形，而处于2号支柱右边的危险节点主要是发生向下的弯曲变形，但所有危险节点的变形挠度值均在许可范围内。发生最大变形的地方是架桥机的尾部端点处，也是架桥机主梁结构上离核心工作区域最远的地方。2号起重小车取梁的过程中，架桥机主梁结构的动态响应曲线和1号起重小车取梁的过程中所产生的动态响应曲线很类似，并且这两个过程中的危险节点处的变形位移值也很小。　　通过计算900t架桥机主梁对多种工况下不同载荷的动态响应，综合分析认为，此架桥机主梁的稳定性和动态性能均很好，能安全可靠地完成架梁作业过程。　　本文的研究不仅从理论上起到了检验和校核900t架桥机主梁结构的作用，还对架桥机主梁结构的设计和操作过程都起到了指导性的作用。
作者：	周芳娟
专业：	机械设计及理论
导师：	周金枝
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖北工业大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文