JQ900型架橋機主梁動態(tài)分析與數(shù)值仿真.pdf

1、武漢理工大學碩士學位論文摘要架橋機的主梁結構是架橋機工作時最重要的承載構件，其力學性能對整機的正常工作有直接影響。因此，要對架橋機主梁作詳盡的應力分析，以保證它能夠安全正常地工作?，F(xiàn)在，對架橋機主梁的應力分析主要集中在靜態(tài)上，對于非線性特性例如接觸分析和動態(tài)特性例如模態(tài)分析做的還不是很充分。主要問題有:隨著架橋機朝著重載的方向發(fā)展，在繁重復雜的工況下，僅按傳統(tǒng)的靜強度計算己經(jīng)不能滿足設計要求，對主梁結構進行動力特性分析和對主梁的表面進行

2、接觸疲勞分析是非常必要的。架橋機吊梁小車的滾動棒和主梁之間是一對接觸單元，由于滾動棒在主梁軌道上重復頻繁的滾動，會使主梁的軌道表面產(chǎn)生接觸應力，過大的接觸應力會導致主梁表面產(chǎn)生接觸疲勞。而這一接觸應力長期以來沒有能夠得到很好的解決。架橋機在工作時，運動狀態(tài)突然改變時(如起吊、前支腿提升離地的瞬間)，產(chǎn)生的動力載荷對金屬結構產(chǎn)生強烈的沖擊和振動，這種沖擊產(chǎn)生的動載荷是多種動載荷的主要載荷，也是架橋機設計時的主要載荷之一，對疲勞計算也有很大

3、影響。針對這些問題，本文以架橋機主梁和滾動棒為研究對象，以有限元法、機械振動、彈性力學、接觸力學為理論基礎和分析手段，用有限元分析軟件ANSYS為工具，研究了主梁和滾動棒的接觸應力分析和主梁結構的模態(tài)分析。主要研究工作如下:1、用ANSYS的內(nèi)部命令建立主梁和吊梁小車的滾動棒結構的有限元參數(shù)化模型。所謂有限元參數(shù)化模型是指:通過ANSYS建立的主梁結構的有限元模型的材料特性、單元類型及實常數(shù)、邊界條件及載荷等實現(xiàn)了參數(shù)化。另外，在主梁和

4、吊梁小車滾動棒建立了兩部分模型單元，在兩部分模型單元間用面面接觸單元對主梁進行了接觸應力的分析。武漢理工大學碩士學位論文ABSTRACTMajorgirdermetalstructureisonekindofthemostimportantloadcarryingstructureofcranewhosemechanicalcapabilityeffectthewholemachinesrunningdirectly.Soitisnec

5、essarytoanalyzedifferentkindofstressandpressureonthemajorgirdertoensureitcanrundirectly.Nowadaystheanalysisonthegirderisonlyfocusonthestaticstressanddoeslittleaboutthemedalandthecontactpressure.Howeverallthisaspectmaypos

6、siblyaffectthemajorgirdersmechanicalcapacitydirectlyorindirectly.Withthedevelopmentofcranetowardheavystresstraditionalstaticstressanalysiscannotsatisfytherequirementofdesignsocontactanalysisandmodalanalysisisnecessary.In

7、systemofthecranetherollofcraneandthemajorgirderisacoupleofcontactelementsincetherollrollsongirderfrequentlyitmaybringcontactpressurewhatcanprobablyresultfatigueofthegirder.Howeverthecontactstresshavenotbeencalculateaccur

8、ately.Besidewhenitisrunningitmaysufferfromoscillationwhenitsworkingstationchangedsuddenly.Surroundingtheaboveproblemsbasedonthefiniteelementmethod(FEM)elasticmechanicscontactmechanicsmechanicvibrationtheoryandusingparame

9、terizedmethodandtheFEMsimulationsoftwareANSYStoanalyzethecontactstressandmodalsituation.Themainresearchcontentsandresultsofthedissertationareasfellows:1)TobuildamajorgirderandrollofthecranestructuresparameterizedFEMmodel