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100t/38m公路桥梁架设用门式起重机结构优化设计及其主梁下挠变形的研究
| 论文题名： | 100t/38m公路桥梁架设用门式起重机结构优化设计及其主梁下挠变形的研究 |
| 关键词： | 门式起重机;有限元分析;下挠变形;液压升降机构;公路桥梁架 |
| 摘要： | 本文以100t/38m公路桥梁架设用门式起重机为研究对象,根据门式起重机的用途对其进行结构设计分析,确定了起重机钢结构各部分参数。利用有限元分析软件ANSYS对门式起重机结构进行静力学和模态分析。分析结果表明该起重机满足静强度、刚度和动态刚度设计要求,且局部强度还有富余,可以进行适当的优化。以门式起重机整机重量最轻为目标函数,以主梁截面尺寸为优化设计变量,强度、刚度为约束条件,利用有限元分析软件ANSYS对主梁截面尺寸进行优化设计,重量降低了12.8％,效果是很明显的。利用研究分析平台ANSYSWorkbench进行优化,可在响应点处观察参数的灵敏度,反映设计点对输出参数的敏感性大小,可知下盖板对门式起重机主梁的挠度和应力影响较大,为起重机设计人员和生产厂家提供参考。将优化后的数值圆整后重新在ANSYS中建模分析,可知仍然满足结构强度、静刚度及动态刚度要求。另外,因为此类起重机主要在野外工作,受风力影响较大,要注意风向对门式起重机的影响,在安装使用时,不要使同一侧主梁始终在迎风侧,尽量使双侧主梁交替迎风,提高整机使用性能和寿命。最后,通过分析门式起重机主梁下挠变形引起的一系列影响,介绍目前解决此类问题方法的不足,提出一种新型结构形式消除主梁下挠变形产生的影响,并设计出实现方案,计算得相关参数,利用高级建模仿真平台AMESim对系统进行模拟仿真,达到了预期效果,证明了系统结构的可行性和可靠性。还可以将此系统经过改进应用在半门式起重机中,使其性能得到更充分的利用。此新型结构形式的提出为以后相关研究提供参考。 |
| 作者： | 朱庆 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 康敬东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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