龍門起重機金屬結構動力學研究.pdf

1、起重機發(fā)展的總趨勢：大型化、高速化、自動化和智能化。人們對于起重機性能要求越來越高，不僅要求起重機重量輕、剛性好、作業(yè)空間大，而且要求起重機小車和大車的運行速度高，作業(yè)效率高等要求。這樣就對起重機的動力學特性提出了更高的要求。隨著起重機大型化，小車和大車等機構的運行速度加快，對于起重機的動特性有比較大的影響，而起重機的動特性反過來又影響起重機的作業(yè)效率。這是一種矛盾，而且隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展這種盾也更加突出，起重機的動力學問題現(xiàn)已成為企業(yè)

2、和高校關心的熱點問題。 起重機的共同工作特點是工作時經(jīng)常啟動和制動。在啟動、制動或其他工作狀態(tài)突然變化時，機械系統(tǒng)將產(chǎn)生強烈的沖擊和振動。所以，這類機械的動力學問題，主要是研究它們在啟動、制動或其它工作狀態(tài)突然改變時系統(tǒng)的彈性振動規(guī)律，據(jù)此確定系統(tǒng)的動力響應。針對起重機貨載突然離地的沖擊振動問題，本論文以龍門起重機結構為研究對象，以機械動力學和有限元法為理論基礎和分析手段，運用有限元分析軟件ANSYS對小車吊載運行過程中的龍門起

3、重機結構進行了動力學仿真，研究了龍門起重機結構的動態(tài)特性和龍門起重機結構在起吊時的動力學響應。主要研究工作如下： (1) 本文研究了有限元理論、動態(tài)設計理論、起重機動力學，對龍門起重機結構進行了分析研究，建立了科學、優(yōu)化的有限元計模型，以求達到相對精確的分析結果。 (2) 運用分塊Lanczos法對龍門起重機結構進行了模態(tài)分析，得出滿載小車位于跨中位置，龍門起重機的前10階固有頻率和振型；并對所獲得的頻率和振型進行了分析

4、。 (3) 運用FULL法對龍門起重機結構進行了瞬態(tài)響應分析，得出滿載小車位于跨中位置，龍門起重機受到起升沖擊載荷作用下，跨中的位移、速度以及加速度時間響應歷程。 (4) 針對瞬態(tài)響應的結果：計算出了起升動載系數(shù)并與規(guī)范推薦的經(jīng)驗計算公式的計算值進行了對比；根據(jù)所得的動位移響應曲線求得龍門起重機第七階頻率并與模態(tài)分析所得的第七階頻率進行了對比；根據(jù)龍門起重機的瞬態(tài)求解結果，獲取響應歷程的穩(wěn)態(tài)值并與靜態(tài)計算值進行了對比。