三功能大幕机组和机构动静态特性的分析及研究

论文摘要

针对舞台机械中大幕多功能技术的发展要求,从多功能大幕(对开、提升、抽拉)的结构入手,结合当前存在的连锁片卡滞问题,提出了一套较为新颖的舞台大幕设计、分析思路。 其中,对多功能大幕对开与抽拉的干涉问题、连锁片的卡滞问题作了详细地分析、计算和论述。在实际计算中,重点利用ANSYS软件对大幕框架结构和连锁片进行受力分析,求解出大幕横梁框架整体的受力和变形情况,并得出其各个杆件的受力和变形,为进一步更好的改进、设计提供了有用的参数。在此基础上,优化了大幕框架的整体结构及连锁片的形状尺寸;分析了连锁机构高速运行时的卡滞问题,并提出了较为合理的解决意见。另外对多功能舞台大幕技术中相关的一些部件的设计或选用提出了比较具体的方案,并对系统采用可视化VB编程、计算机控制方案进行了初步探讨、分析和说明。 最后提出将ANSYS和ADAMS引入到舞台机械的设计中,并为进一步的设计与计算提出了较为新颖的思路和建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 舞台机械的基本知识
• 1.1.1 国外舞台机械的发展及其现状
• 1.1.2 国内舞台机械的发展及其现状
• 1.1.3 国内舞台机械行业典型企业简介
• 1.2 舞台大幕的基本知识
• 1.3 本课题解决的问题及主要技术参数要求
• 1.4 课题研究的意义
• 第二章 多功能大幕的总体设计
• 2.1 多功能大幕的总体构成及其简介
• 2.2 三种主要运动（对开、提升、抽拉）要求的实现
• 2.2.1 对开速度0.06～1.20m／s的实现
• 2.2.2 提升速度0.10～1.00m／s的实现
• 2.2.3 多抽拉图形的实现
• 2.2.4 手动对开功能的实现
• 2.3 改进后的优缺点
• 2.4 分析方法及思路的确定
• 2.5 工具软件的选用
• 2.5.1 多种软件的简介与比较
• 2.5.2 有限元方法及ANSYS软件功能的简介
• 第三章 大幕对开连锁片的静力分析与结构优化
• 3.1 连锁片的结构及其受力
• 3.1.1 连锁片的结构尺寸
• 3.1.2 连锁片受力的计算
• 3.2 连锁片在ANSYS中的受力分析
• 3.2.1 连锁片在ANSYS中的建模
• 3.2.2 连锁片采用原有结构时在ANSYS中的静态受力分析
• 3.2.3 连锁片采用原有结构时在ANSYS中的动力学分析
• 3.3 连锁片在ANSYS中的结构优化
• 3.4 对开连锁机构卡滞问题的探讨及解决方案
• 3.4.1 运行速度及加速度的影响
• 3.4.2 机构配合精度及刚度的影响
• 3.4.3 其它原因的影响
• 3.4.4 对解决卡滞问题的几点建议
• 第四章 大幕提升框架机构的静动力分析
• 4.1 大幕提升机构模型的简化
• 4.1.1 大幕提升框架结构
• 4.1.2 大幕提升框架模型的简化
• 4.2 大幕提升框架模型在ANSYS中的建立
• 4.2.1 各杆件截面参数的定义
• 4.2.2 在ANSYS中模型的建立
• 4.3 大幕提升框架在ANSYS中的静力分析
• 4.3.1 约束及载荷力的施加
• 4.3.2 分析过程
• 4.4 大幕提升框架在ANSYS中的模态分析
• 4.4.1 ANSYS中模态分析的作用和要求
• 4.4.2 横梁的模态分析过程
• 4.5 大幕提升框架改进后的静力分析及比较
• 4.6 大幕提升框架机构的优化设计
• 4.6.1 问题的表述
• 4.6.2 优化后的各项参数
• 第五章 其它主要部分的设计与计算
• 5.1 提升部分的设计与计算
• 5.1.1 曳引原理及曳引轮的选择
• 5.1.2 提升配重的计算
• 5.1.3 滚轮与导轨间摩擦系数的确定
• 5.2 主要电机的选择
• 5.2.1 抽拉电机的选择
• 5.2.2 对开电机的选择
• 5.2.3 提升电机的选择
• 5.3 大幕控制部分的改进
• 第六章 结论与展望
• 附录
• 附（一） 部分ANSYS中规定的变量
• 附（二） 部分自定义变量
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文
• 致谢