龍門(mén)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、起重機(jī)發(fā)展的總趨勢(shì)：大型化、高速化、自動(dòng)化和智能化。人們對(duì)于起重機(jī)性能要求越來(lái)越高，不僅要求起重機(jī)重量輕、剛性好、作業(yè)空間大，而且要求起重機(jī)小車和大車的運(yùn)行速度高，作業(yè)效率高等要求。這樣就對(duì)起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性提出了更高的要求。隨著起重機(jī)大型化，小車和大車等機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度加快，對(duì)于起重機(jī)的動(dòng)特性有比較大的影響，而起重機(jī)的動(dòng)特性反過(guò)來(lái)又影響起重機(jī)的作業(yè)效率。這是一種矛盾，而且隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展這種盾也更加突出，起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題現(xiàn)已成為企業(yè)

2、和高校關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。 起重機(jī)的共同工作特點(diǎn)是工作時(shí)經(jīng)常啟動(dòng)和制動(dòng)。在啟動(dòng)、制動(dòng)或其他工作狀態(tài)突然變化時(shí)，機(jī)械系統(tǒng)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)。所以，這類機(jī)械的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，主要是研究它們?cè)趩?dòng)、制動(dòng)或其它工作狀態(tài)突然改變時(shí)系統(tǒng)的彈性振動(dòng)規(guī)律，據(jù)此確定系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)。針對(duì)起重機(jī)貨載突然離地的沖擊振動(dòng)問(wèn)題，本論文以龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，以機(jī)械動(dòng)力學(xué)和有限元法為理論基礎(chǔ)和分析手段，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)小車吊載運(yùn)行過(guò)程中的龍門(mén)起

3、重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，研究了龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)在起吊時(shí)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。主要研究工作如下： (1) 本文研究了有限元理論、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論、起重機(jī)動(dòng)力學(xué)，對(duì)龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究，建立了科學(xué)、優(yōu)化的有限元計(jì)模型，以求達(dá)到相對(duì)精確的分析結(jié)果。 (2) 運(yùn)用分塊Lanczos法對(duì)龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得出滿載小車位于跨中位置，龍門(mén)起重機(jī)的前10階固有頻率和振型；并對(duì)所獲得的頻率和振型進(jìn)行了分析

4、。 (3) 運(yùn)用FULL法對(duì)龍門(mén)起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)響應(yīng)分析，得出滿載小車位于跨中位置，龍門(mén)起重機(jī)受到起升沖擊載荷作用下，跨中的位移、速度以及加速度時(shí)間響應(yīng)歷程。 (4) 針對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)的結(jié)果：計(jì)算出了起升動(dòng)載系數(shù)并與規(guī)范推薦的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式的計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比；根據(jù)所得的動(dòng)位移響應(yīng)曲線求得龍門(mén)起重機(jī)第七階頻率并與模態(tài)分析所得的第七階頻率進(jìn)行了對(duì)比；根據(jù)龍門(mén)起重機(jī)的瞬態(tài)求解結(jié)果，獲取響應(yīng)歷程的穩(wěn)態(tài)值并與靜態(tài)計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比。