桁架门式起重机参数化建模及结构优化研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MAOTRON
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着国民经济的迅速发展以及政府对基础设施建设的投入,起重机械行业迎来了新的发展机遇。针对目前起重机设计中存在的建模费时费力、设计过程繁琐、设计周期长等问题,本文以某桁架门式起重机为研究对象,对起重机的金属结构设计开展参数化建模及结构优化研究。首先利用APDL(ANSYS Parameter Design Language)语言实现了门式起重机的参数化建模、有限元分析及结构优化,再结合VB语言将上述过程封装集成,最终开发出桁架门式起重机结构智能化设计系统,对于进一步促进起重机行业的智能化发展有一定的指导意义。论文的主要研究内容如下:根据桁架门式起重机的结构及连接特点,确定各部位的单元类型及关键部位的耦合及约束,结合APDL语言实现了起重机的参数化建模。针对生成的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS对起重机进行了静力学分析,分别校核了六种典型工况下的强度及刚度。针对起重机在运行时产生的动载效应,利用Block Lanczos法对门式起重机进行了模态分析,得到了满载小车位于跨中时起重机的前十阶固有频率及振型曲线,并校核了其动态刚度。在此基础上进一步对起重机展开瞬态动力学分析,得到了跨中节点的位移、速度及加速度矢量的时间历程响应曲线。并将分析结果与静力学分析中考虑动载工况下的垂直静挠度对比,验证了瞬态分析模型的有效性。针对设计阶段产生的结构冗余,对起重机金属结构尺寸进行了结构参数优化。以起重机运行时考虑动载工况下的强度及刚度为约束条件,以主梁的轨道钢和角钢各尺寸参数为设计变量,以起重机主梁的总重量为目标函数,利用ANSYS优化设计模块的一阶优化方法对起重机主梁结构进行优化,优化后的总质量减少了8.6%,达到了优化目标。最后,利用Visual Studio平台下的Visual Basic语言,设计出桁架门式起重机结构优化设计的人机交互界面,结合VB语言的封装与集成技术,开发出一套桁架门式起重机结构智能化设计系统。
其他文献
探索一种新的储罐外防腐层维修工艺,替代国内目前人工吊篮作业或搭脚手架人工施工作业的施工工艺,解决人工施工防腐层涂敷质量不稳定,人工高空作业安全风险大等问题,降低对喷漆工带来职业健康危害。通过对防腐工艺及装备的研究,经过专家论证、查验标准和现场试验,表明可采用高压水射流作业进行储罐表面外防腐层除锈,并且使用多功能爬壁机器人完成对罐体外防腐层的涂敷施工。
期刊
近年来,我国渐渐加强了对道路安全的管控,虽然道路安全状况已经有所改善,但是城市道路交通中仍然存在着一些风险问题;步行是城市内交通出行方式中最基本的组成部分,在交通系统中起着至关重要的作用,过街是步行过程中不可避免的重要环节。在交叉口,存在行人在红灯的最后几秒闯红灯的不良现象,此时一旦发生事故,行人作为道路使用者中的弱势群体,极易受到严重的伤害。伴随着“以人为本”的可持续发展理念被广泛提倡,行人交通
学位
在《中国教育现代化2035》中,针对高校现代化教育,强化了实践能力、合作能力、创新能力。为了更好地适应现代教育的发展需要,高校教育模式从传统灌输式向多样化教育模式转变,对多样化活动和社会空间的迫切需求成为时下关注的焦点。随着绿色校园可持续设计理念发展的不断深入,人们对校园建筑综合性能的要求不断提高,与教学楼、图书馆、食堂等功能明确的建筑不同,大学生活动中心主要功能是为全校师生提供一个相互交流学习的
学位
学位
随着智能制造的发展以及工业机器人的广泛应用,构建物理信息系统实现对机器人运行状态的实时监测成为研究趋势,数字孪生作为物理空间与信息空间交互的最佳工具被有效用于这一研究中。论文将数字孪生技术用于机械臂运行状态监测,重点研究其孪生端数字模型的建立,在实时状态采集的问题上提出这种欠传感器设备的状态采集方案,结合机械臂运动学模型,设计一种基于测量数据与运动学模型差值的动态偏差补偿的建模方法,实现模型对实体
学位
基于城市轨道交通工程车上线防护需求及防护现状,对工程车加装GYK、LKJ、ATP等3种方案进行对比分析;重点针对工程车加装ATP方案,详细分析了工程车限速、ATC设计、ATS调度调整等关键技术。工程车加装ATP安全性高,管理方便且运维成本低,符合智能、智慧地铁的发展方向,可为后续工程车ATP防护提供参考。
期刊
在当前城市化建设快速发展的背景下,本文根据建筑工程项目现场管理相关工作要求,对其相关思路及要点进行研究,提出土建施工现场管理工作中的优化内容,以期降低现场管理工作中不必要的成本消耗,提升建筑工程的经济效益与社会效益。同时,明确管理核心内容,并结合实际案例的概况及各环节管理重点进行深层次探析。研究表明,土建施工现场管理工作应对施工工序、施工进度、质量控制操作等方面予以加强,从而提升建筑工程整体建设质
期刊
针对高新技术实施严格的出口管制是发达国家普遍采用的、用以维持技术领先优势、保持技术垄断地位的战略手段之一。严格的技术管制政策不仅会给实施国国内相关产业带来负面影响,还会对被管制国的技术创新产生巨大冲击。当前,发达国家对高新技术的出口管制进一步加强,以华为为代表的我国大批高新技术企业正面临着技术管制政策带来的巨大风险,与此同时,我国正处于产业转型升级和核心技术革新的关键时期,亟需打破国外的技术管制以
学位
基于多种智能卡数据的出行特征分析及规律探寻在大数据涌现时代显著推动了研究进展,但在大数据利用背景下,交通基础设施在何种程度上满足了城市居民的出行需求却仍需要更为深入的探索,并且在针对出行网络环境下,虽然物理场论表达居民出行行为的研究已有诸多进展,但居民出行需求的向量属性与物理设施网络的匹配程度缺少更深入的研究。为了更深入地探究城市交通基础设施与居民出行需求的匹配问题,本文选取杭州与西安两个案例城市
学位
建筑工程的施工现场管理是确保建筑工程安全的一个重要方面,做好施工现场管理可以保证工程施工在满足质量要求的情况下有序进行。另外,在有效的施工现场管理下,也可以及早发现施工中出现的问题,并采取有效的处理措施。
期刊