大型焊接卷筒強度及穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對外貿(mào)易的不斷擴大,港口作為其最重要的樞紐逐步向著大型化、專業(yè)化方向發(fā)展,服務于港口的港口起重機也向著大型化、專業(yè)化的方向發(fā)展,對港口起重機的工作性能要求也越來越高了,卷筒作為起重機的一個關鍵零部件,它的性能直接影響到起重機的工作性能和效率。因此,對卷筒的設計提出了更高的要求,然而,傳統(tǒng)的設計方法是按照經(jīng)驗公式進行設計的,按照這一方法設計生產(chǎn)出來的卷筒壁厚較厚,重量較大,不僅增加了加工制造難度,也提高了成本。很多

2、公司企業(yè)為了降低制造難度和生產(chǎn)成本,都采取了一些措施來減薄卷筒壁厚,取得了一定效果,但缺乏統(tǒng)一的規(guī)范,沒有相應的理論依據(jù),因此,有必要對傳統(tǒng)的設計方法進行改進,在此基礎上推導出一種科學的合理的能夠減少卷筒壁厚的設計方法,為卷筒的設計提供可靠的理論依據(jù),實現(xiàn)減輕結(jié)構(gòu)重量,降低加工制造難度,節(jié)約成本,提高工作效率的目的。
　　本論文立足于對物體材料的受力變形分析,結(jié)合彈塑性理論、薄殼理論和力學的基本知識,對卷筒強度和穩(wěn)定性進行深入的研

3、究,運用能量法推導卷筒臨界壓力計算公式,運用有限元分析軟件ANSYS建立模型,對卷筒進行有限元屈曲分析。通過對比分析,為卷筒強度計算和穩(wěn)定性校核提供理論依據(jù)。
　　運用材料力學基本知識,根據(jù)卷筒的實際受力變形情況,建立起卷筒變形方程和位移表達式。根據(jù)彈塑性力學的基本理論,對卷筒在鋼絲繩攥緊作用力下的進行彈塑性分析研究,推導出卷筒分別在彈性和塑性狀態(tài)時的應力表達式,提出通過彈性和塑性極限壓力來作為卷筒設計的重要依據(jù)。
　　運用

4、結(jié)構(gòu)的線性屈曲理論,結(jié)合能量法對卷筒穩(wěn)定性進行研究,分析了卷筒在鋼絲繩攥緊作用力下的屈曲變形,充分考慮繩槽對卷筒穩(wěn)定性的影響,將繩槽簡化,推導出繩槽慣性矩表達式。
　　用有限元分析軟件ANSYS對卷筒進行特征值屈曲分析和非線性屈曲分析,將繩槽轉(zhuǎn)化成與繩槽截面面積相等且形心相同的矩形梁加到卷筒壁上,并畫出分析結(jié)果的曲線圖,結(jié)合推導的理論公式與傳統(tǒng)計算方法比較,說明傳統(tǒng)方法的保守性。
　　通過本文的研究分析,并結(jié)合實際情況,證明