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龙门起重机的动态特性

0前 言 龙门起重机的门架在一般情况下是非对称的结构,其特点为水平方向与垂直方向的 变形呈耦合连成状态,即当小车在跨距中作业时,在产生垂直方向变位的同时亦产生水 平方向的变位。在承受水平力的情况下,主梁在产生水平变位的同时亦产生垂直方向的 变位。对这样的特性在迄今为止的龙门起重机的动力特性研究中是被忽略了的。在以往研 究中,在求龙门起重机结构变形时,常常敞一些简化而使水平方向和垂直方向的变位分 别来计算。这种简化往往割裂了结构的内在联系,从而难以确切掌握其动力特性。随着 起重机向大型化及结构轻量化的发展,龙门起重机在结构上不可避免的水平方向上摇摆 问题,巳成为一个课题,本文把龙门起重机的门架整体做为一个弹性结构,用静态凝缩 法求出其等价弹性系数和等价质量。并且推导出小车在任意位置时结构变形公式,选取 能表达龙门起重机运动的参考量为变数,建立运动方程式,对龙门起重机的起升,小车 运行及其复合作业工况进行模拟解析,根据动态解析的结果...  (本文共11页) 阅读全文>>

武汉理工大学
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龙门起重机金属结构动力学研究

起重机发展的总趋势:大型化、高速化、自动化和智能化。人们对于起重机性能要求越来越高,不仅要求起重机重量轻、刚性好、作业空间大,而且要求起重机小车和大车的运行速度高,作业效率高等要求。这样就对起重机的动力学特性提出了更高的要求。随着起重机大型化,小车和大车等机构的运行速度加快,对于起重机的动特性有比较大的影响,而起重机的动特性反过来又影响起重机的作业效率。这是一种矛盾,而且随着现代社会的发展这种盾也更加突出,起重机的动力学问题现已成为企业和高校关心的热点问题。起重机的共同工作特点是工作时经常启动和制动。在启动、制动或其他工作状态突然变化时,机械系统将产生强烈的冲击和振动。所以,这类机械的动力学问题,主要是研究它们在启动、制动或其它工作状态突然改变时系统的弹性振动规律,据此确定系统的动力响应。针对起重机货载突然离地的冲击振动问题,本论文以龙门起重机结构为研究对象,以机械动力学和有限元法为理论基础和分析手段,运用有限元分析软件ANSY...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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龙门起重机结构分析及其优化设计研究

21世纪是海洋世纪。随着海工市场及船运业的蓬勃发展,对与之相配套的装备制造业提出了新的要求。作为现代化船厂制造主力的大型船厂龙门起重机也朝着越来越大型化、高速化的方向发展。振动问题在工程领域早已存在,大部分设计规范对起重机的振动问题不做考核。然而随着龙门起重机的越来越大型化、高速化,振动问题在这类起重机上带来的负面影响越来越突出,从设计上减少振动对起重机造成的不利影响是需要研究的一个方向。本文通过分析龙门起重机的静动态特性,引入神经网络和遗传算法等先进设计手段,对龙门起重机进行优化设计以提高其动态特性,取得如下成果:1、通过分析龙门起重机的结构形式和载荷特点,结合工程实际项目,利用ANSYS里面的APDL语言建立起重机的参数化有限元模型;2、根据起重机设计规范,对龙门起重机的静态和动态特性进行分析;3、利用神经网络建立起重机动态模型代替有限元模型、利用遗传算法对神经网络模型进行优化。二者互相结合,可以快速有效的完成起重机的动态优...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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基于ANSYS的龙门起重机门架结构动态设计与优化研究

全球经济一体化和我国对外贸易的持续增长,带动了我国港口物流运输行业的蓬勃发展。因此,我们对作为港口物流运输的主要工具的起重机械的性能要求也越来越高。具体来说,就是要求起重机械的额定起重量越来越大,运行速度越来越快。这使得机械运行时的动载荷随之增大。另外,由于起重机在工作过程中,运动状态经常发生变化,存在着诸多不稳定工况,主要包括载荷起升离地、载荷空中起升、载荷起升过程中制动、载荷起动下降、载荷下降过程中制动、突然卸载、行走时冲击及碰撞、小车起动和制动等,在这些工况下起重机的结构和机构都受到不同程度的冲击和振动影响。这样以来,在对起重机械进行设计时就不得不考虑各种动载对机械结构的冲击影响,需要以动态设计的方法来对起重机械进行设计。而多年以来,起重机设计大都将静强度作为主要设计准则,即通常以动载系数的方法来考虑其在工作时所受的动载荷作用,将静载荷增大一定的倍数作为等效的动载荷,在计算时采用静力计算的方法,这实际上仍是静态设计的方法。...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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集装箱龙门起重机结构系统动态优化设计

本论文旨在对集装箱龙门起重机结构系统进行基于动态特性的优化设计。参数化模型是进行优化设计的基础,因此,首先建立了集装箱龙门起重机结构系统的有限元参数化模型。机械系统的力学特性包括静态特性和动态特性两个方面。对龙门起重机动态性能影响最大的动态特性参数通常是其动刚性,动刚性通常以固有频率来衡量。故本文对集装箱龙门起重机结构系统进行静态分析和动态分析(模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析)。通过静态分析获得结构的静强度和静刚度值;通过模态分析及谐响应分析确定影响龙门起重机动态性能的关键模态频率;通过瞬态动力学分析确定龙门起重机在动载荷最大的吊重离地起升工况下跨中节点的动位移响应。并提取各分析中的计算结果,为动态优化设计做好准备。利用有限元分析软件ANSYS对集装箱龙门起重机结构系统进行基于动态特性的优化设计。分别以集装箱龙门起重机结构系统的质量、动刚度为动态优化设计的目标;相对不同的优化目标,对所有结构参数进行了灵敏度分析,以确定龙门...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南林业科技大学
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单主梁龙门起重机结构动态优化研究

随着科学技术的发展,原有的起重机设计、测试手段越来越不能满足现代化生产要求。起重机朝着大型化、智能化、专业化发展的趋势使得生产企业不得不转变生产模式,以应对日益激烈的全球化竞争。为此,本文采用新的设计理念和设计方法对龙门起重机进行分析、再设计优化。为了节省人力物力,合理利用资源,本文首先运用相似理论和量纲分析方法得到起重机模型和原型之间的相似关系,选用3种缩小的模型进行分析,经过对比得到最能反映起重机原型的模型长度缩尺比为20。通过实例证明,相似理论对于处理大型结构件有着明显的优越性。根据起重机设计规范GB/T3811-2011,起重机在出厂前必须经过静力测试。传统的设计方法大多采用以经典力学和数学为基础的半理论、半经验方法设计起重机,这种方法设计的起重机为了保证起重机的安全系数往往增大结构的尺寸,导致起重机笨重;而且只能对起重机的某些部位的应力和刚度做出判断。为了弥补上述方法的不足,本文以有限元软件ANSYS新一代协同仿真平台...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>