文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
双梁桁架式龙门起重机主梁优化设计及模态分析
姓名:庞延波
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:于兰峰
20070401
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第本论文阐述了目前国内外物流装备的状况、发展动态和发展方向,以及物流装备在现代工业中的重要作用,研究了目前国内外桁架门式起重机的现状。针对国内双梁桁架门式起重机主梁偏重、耗材多等缺点,提出了对主梁实行优化设计的方法。随着有限元软件发展的日益成熟和完善,有限元分析方法在门式起重机金属结构的受力分析方面应用越来越广泛。本文采用有限元分析软件的优化模块对桁架门式起重机主梁进行优化设计,并把优化结果与传统的优化设计的结果进行比较,优化过程中主要解决了以下几个问题:⒘髓旒苁搅牌鹬鼗髁捍秤呕杓频氖P停捎程序进行优化设计。蓁旒苊攀狡鹬鼗慕峁固氐悖悦偶芙峁菇惺实奔蚧了能准确反映实际情况的有限元参数化模型。τ糜邢拊H砑嗀的优化模块对主梁进行优化设计,并得到了主梁截面参数的最优解,与传统优化设计结果进行比较。钥缍住⑵鹬亓值蔫旒苊攀狡鹬鼗@擞糜邢拊H件进行强度、刚度和模态分析,验证了优化结果符合实际情况,并分析了不同的结构参数对门式起重机模态的影响。本论文旨在对我国桁架门式起重机现行设计方法做一些改进和探索,在起重机设计中采用优化设计和有限元分析,必须要结合实际情况,对不同条件和状况要注意对于优化结果进行必要的分析和修正。本文的研究为起重机运用有限元方法进行设计提供了一定的辅助和参考作用。关键词:桁架门式起重机;有限元;优化设计;模态分析
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西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承本学位论文的主要创新点如下:萜鹬鼗杓乒娣督㈣旒苁搅牌鹬鼗髁捍秤呕杓频数学模型,采用程序进行优化设计。蓁旒苊攀狡鹬鼗慕峁固氐悖悦偶芙峁菇惺实奔蚧立了能准确反映实际情况的有限元参数化模型。疚幕谟邢拊H砑嗀的优化模块,以结构自重作为目标函数,主梁的截面尺寸作为设计变量,对主梁结构进行优化设计,得到主梁截面参数的最优解,此优化结果比传统优化设计结果更加精确。钥缍住⑵鹬亓值蔫旒苊攀狡鹬鼗@擞糜邢拊软件进行强度、刚度和模态分析,验证了优化结果符合实际情况,并分析了不同的结构参数对门式起重机模态的影响。担。
⒄垢趴西南交通大学硕士研究生学位论文自有人类文明以来,物料搬运便成为人类活动的重要组成部分,距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大,自动化程度越来越高,作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广泛,因此起重运输机械在国民经济中有着十分重要的地位。提高起重运输机械的生产效率,确保运行的安全可靠性,降低物料搬运成本是十分重要的。据统计,在美国每百元工业生产成本中,物料搬运费用约占%ィ拦吵鞒讨形料搬运所用的工时占总生产周期的%。英国每年用于工厂及工地物料搬运的费用高达亿英镑,相当于全国工资支出的九分之一。年英国工业部下属的物料搬运费用调查委员会曾对家公司进行调查指出:“工序间的物料搬运费用占加工费的%以上,如加上工序内和工厂外的搬运费用估计要达到成本的%ァ薄G八樟S糜谠耸涞姆延妹磕旮叽亿卢布,其中装卸费用为诼迹甲茉耸浞延玫乃姆种弧5鹿鶧公司也曾做过详细调查,证实物料搬运费用占生产费用的%ば蚣湮锪习嵩朔延谜ィ序内的物料搬运费用占%N夜ǚ缙党б沧龉臣疲盗慵诠こ中的加工工时仅占ィ渌サ墓な倍加迷诎嵩撕痛⒋嬷小I吨产品要把物料提升吨次,生产种0嵩执危ǚ缙党У纳能力原定为万辆,物料搬运设备占了总设备的很大部分。由此看到,作为物料搬运设备重要组成部分的起重机的需求量是十分可观的,起重机械行业有着广阔的前景。科学技术的飞速发展,推动了现代设计和制造能力的提高,激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争。这些都促使起重机的技术性能进入崭新的发展阶段,起重机正经历着一场巨大的变革。起重机正向大型化、高速化、自动化和智能化方向发展,这也是社会发展的必然要求。“
.鹬鼗挠泄馗拍西南交通大学硕士研究生学位论文第长期以来,起重机的设计方法多采用以经典力学和数学为基础的半理论、半经验设计法和模拟法、直觉法等传统设计方法,设计过程反复多,周期长,设计的精确度较低。近年来随着电子计算机技术的广泛应用和系统工程、优化工程、价值工程、可靠性工程、创造工程、人机工程等现代设计理论的不断发展,促使许多跨学科的现代