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全自动化集装箱码头低架桥动力学特性分析
| 论文题名： | 全自动化集装箱码头低架桥动力学特性分析 |
| 关键词： | 全自动化码头;低架桥;动力学响应;集装箱码头 |
| 摘要： | “低架桥电动平板小车水平运输系统”是振华港机在世界首创的立体式、轨道式集装箱电动小车智能传送分配方案，是全自动化集装箱码头技术创新中的重要一环。而低架桥是这个系统中的主体，所以低架桥在作业过程中呈现的动态特性决定着整个码头的运行稳定性。本文首先利用有限元法对低架桥的固有特性进行分析；然后根据平板小车与低架桥的特殊轮轨关系重点研究了低架桥所受的各种载荷，包括轮轨接触载荷、轨道不平顺的加载以及风载荷对低架桥产生的激励；最后分析低架桥在几种典型工况下的动态响应。在分析动态响应时，本文采用将电动平板小车简化成移动质量块的模拟方法，这样不仅考虑了平板小车在移动过程中的重量而且还考虑了惯性载荷，另外将静止的小车，简化成质量单元进行加载，这样更加符合实际的加载情况。 本文首先对振华港机高效智能立体装卸集装箱码头的设计方案进行了简要介绍；接着利用商业软件ANSYS建立了低架桥的三维有限元模型，并进行模态分析得到低架桥的固有频率和振型，然后对分析结果进行了深入讨论。 根据电动平板小车与低架桥轨道的特殊轮轨关系，本文重点分析了低架桥在运行过程中所受到的各种载荷，其中小车—低架桥轮轨接触载荷、轨道不平顺对低架桥的加载以及风载荷对低架桥产生的激励是最主要的三种载荷。对于轮轨接触产生的载荷，水平侧向力的确定是非常重要的，本文通过设计手册中的经验公式法和Kalker线形蠕滑理论两种方法计算其大小。在确定轨道不平顺和风载荷对低架桥的加载时，利用三角级数法，使用MATLAB软件对模拟程序进行编程，最终根据功率谱密度函数模拟出轨道不平顺曲率和脉动风速，模拟得到加载到低架桥上的载荷大小。 最后利用商业软件ANSYS的瞬态分析，分析低架桥在几种典型工况下的动态响应，在加载过程中根据不同的工况进行详细的加载，并对分析结果做了详细的讨论。为低架桥的结构优化提供参考。 |
| 作者： | 孙贺 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 邱惠清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学机械工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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