動(dòng)臂變幅塔式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)性能分析與仿真研究.pdf

1、動(dòng)臂變幅塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱動(dòng)臂式塔機(jī)）是高層或超高層建筑施工中的主要起重機(jī)械。該機(jī)械在工作過程中啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，且有著復(fù)雜耦合運(yùn)動(dòng)，受到不同程度的振動(dòng)與沖擊作用，易發(fā)生疲勞破壞。因此，動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能對(duì)其工作可靠性與使用壽命有著決定性作用，也是衡量起重機(jī)的關(guān)鍵因素。目前，對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能分析已成為塔機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域不可或缺的研究?jī)?nèi)容。
　　本文以動(dòng)臂式塔機(jī)為研究對(duì)象，以高等機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、多剛體動(dòng)力學(xué)、有限元法、國(guó)家標(biāo)

2、準(zhǔn)規(guī)范等為理論依據(jù)，以三維建模軟件、多剛體動(dòng)力學(xué)軟件、有限元軟件等為研究工具，對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了較為全面的分析，并進(jìn)行了仿真。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.利用少自由度集中質(zhì)量法建立了動(dòng)臂式塔機(jī)的四質(zhì)量四自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行了實(shí)例分析，得出系統(tǒng)前四階固有頻率與位移響應(yīng)曲線，其計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果相近，計(jì)算精度可以滿足工程設(shè)計(jì)需求。
　　2.提出了把鋼絲繩作為彈性體來處理的想法，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析與仿真研

3、究，精確模擬了鋼絲繩的彈性振動(dòng)與對(duì)整機(jī)的影響，測(cè)量出更加接近于實(shí)際工況的動(dòng)載荷系數(shù)，為使用有限元分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　3.建立了有限元分析模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，得出了主要受力形式；通過模態(tài)與諧響應(yīng)分析得出對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)動(dòng)態(tài)性能影響最大的模態(tài)頻率，確定對(duì)塔機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。對(duì)突然卸載與平穩(wěn)上升時(shí)的工況進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，為進(jìn)行疲勞壽命分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文對(duì)動(dòng)臂式塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能與仿真進(jìn)行了初步研究，