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(xué)碩士學(xué)位論文摘要架橋機的主梁結(jié)構(gòu)是架橋機工作時最重要的承載構(gòu)件，其力學(xué)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(yīng)力分析，以保證它能夠安全正常地工作。現(xiàn)在，對架橋機主梁的應(yīng)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(fù)雜的工況下，僅按傳統(tǒng)的靜強度計算己經(jīng)不能滿足設(shè)計要求，對主梁結(jié)構(gòu)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(fù)頻繁的滾動，會使主梁的軌道表面產(chǎn)生接觸應(yīng)力，過大的接觸應(yīng)力會導(dǎo)致主梁表面產(chǎn)生接觸疲勞。而這一接觸應(yīng)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(jié)構(gòu)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(shè)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(xué)、接觸力學(xué)為理論基礎(chǔ)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(yīng)力分析和主梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)力的分析。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)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