门式起重机仿真检测研究

论文摘要

门式起重机械作为一种大型、复杂的机械系统，在运行过程中主梁、部件之间的相互作用可能会造成主梁下挠、部件严重损坏、使用寿命缩短、甚至会造成人身伤亡及设备事故,给企业造成严重损失，但是目前却难以对大吨位门式起重机的金属结构进行现场满载检测。本文以MG0318双主梁门式起重机为研究对象，运用ADAMS和ANSYS软件对其进行仿真检测分析，探讨利用现场小吨位载荷检测数据对仿真检测数据进行修正，并在其基础上对门式起重机进行仿真满载检测。主要做了如下工作：首先，根据动力学基本理论建立门式起重机的动力学模型，利用ADAMS软件对门式起重机进行不同工况的接触力分析及钢丝绳在联合工况下的拉力分析，得到相应的接触力曲线及钢丝绳的拉力曲线，并对门式起重机的大车运行机构进行碰撞分析，得到大车车轮的抬高曲线；其次，运用ANSYS软件对门式起重机样机模型进行不同工况下的静力学检测分析，得到相应的云图，并对有限分析的最大应力处进行现场应力检测，利用现场小吨位载荷检测的数据对有限元检测数据进行修正，并在其基础上对门式起重机进行仿真满载应力检测；结合实例验证表明：利用现场小吨位载荷检测数据对仿真检测数据进行修正，对门式起重机进行仿真满载检测具有较高的准确性；最后，对门式起重机样机模型进行模态和瞬态分析，得出相应的固有频率和振型、位移时间历程曲线。根据上述研究并结合实例验证基于现场小吨位载荷检测数据仿真检测分析的正确性与合理性。为了实现同类型、不同尺寸参数的门式起重机仿真检测，采用Visual Basic6.0编程软件开发了基于Pro/E、ANSYS、ADAMS的检测系统，该系统包括参数化建模、强度分析、刚度分析、模态分析、瞬态分析、满载预判等模块。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 门式起重机的发展现状
• 1.3 门式起重机国内外的主要检测方法
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第2章 基于数字样机的门式起重机模型
• 2.1 数字样机的基本理论
• 2.1.1 数字样机技术的功能及应用
• 2.1.2 数字样机技术的软件系统
• 2.2 门式起重机的数字样机模型
• 2.2.1 MG0318 门式起重机的结构特征
• 2.2.2 门式起重机的结构简化
• 2.2.3 门式起重机的数字样机建模
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于 ADAMS 的门式起重机仿真分析
• 3.1 ADAMS 软件概述
• 3.2 门式起重机的动力学特征
• 3.2.1 门式起重机的动力学特征
• 3.2.2 门式起重机的质量推算
• 3.3 门式起重机的 ADAMS 模型
• 3.3.1 门式起重机 ADAMS 模型的建立
• 3.3.2 门式起重机 ADAMS 模型的约束
• 3.4 门式起重机的动力学模型
• 3.4.1 起升机构的动力学模型
• 3.4.2 小车运行机构的动力学模型
• 3.4.3 大车运行机构的动力学模型
• 3.5 门式起重机的虚拟仿真分析
• 3.5.1 门式起重机数字样机的运行工况
• 3.5.2 门式起重机虚拟仿真试验分析结果
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于 ANSYS 的门式起重机检测分析
• 4.1 ANSYS 软件概述
• 4.2 门式起重机的有限元模型
• 4.2.1 门式起重机单位、单元类型的选择及材料属性
• 4.2.2 门式起重机有限元模型的建立
• 4.2.3 门式起重机的边界条件及荷载
• 4.3 门式起重机的结构静力学分析
• 4.3.1 门式起重机结构强度分析
• 4.3.2 门式起重机结构强度的有限元分析与现场应力测试对比
• 4.3.3 门式起重机结构刚度分析
• 4.4 门式起重机的结构动力学分析
• 4.4.1 门式起重机模态分析
• 4.4.2 门式起重机瞬态分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于 VB 的门式起重机参数化仿真检测系统开发
• 5.1 基于 VB 的参数化仿真检测系统功能分析
• 5.1.1 参数化的基本理论
• 5.1.2 检测系统的功能分析
• 5.1.3 检测系统的接口技术
• 5.2 系统应用实例
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文
• 致谢