门式起重机结构动态仿真与动力学分析

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1、翁３１＾６碱＾±学位论龙＾ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．．临＞．麵潔：ｂｇ目：口式起重机结构动态仿真与动力学分析学位类别；—工学耻情料龍；机械设计及理论胃Ｉ＿＿指导老师：．．１３．５密级国內图书分类号：ＴＨ２：公开国际图书分类号：６２１西南交通大学研究生学位论文ｎ式起重机结构动态仿真与动力学分析年级２０１２级姓名葦杰串请学仿级别工学硕±专业机械设计及理论指导老师程文明教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＨ２１３．５Ｕ．Ｄ．Ｃ６２１：Ｓｏｕｔｈｗ

2、ｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭ江ｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＳＴＲＵＣＴＵＲＥＤＹＮＡＭＩＣＳＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＡＮＤＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＧＡＮＴＲＹＣＲＡＮＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＪｉｅＤｏｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｅｓｉｎａｎｄＴｈｅｏｒｐｙｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷｅｎＭｉｎｇＣｈｅｎｇＭａｙ．２０１５西南交通大学学位论文版

3、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阀和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将，可Ｗ采用影印本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．Ｔ不保密０，使用本授权书。“＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；狂指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．在ＡＮＳ

4、ＹＳ软件中创建口式起重机有限元模型，利用位移约束方程模拟大跨度口机特有的柔性较结构，对口机结构进行多工况分析。２．利用ＡＮＳＹＳ对口、式起重机进行模态及瞬态分析，得到结构的自振频率振型和振型参与系数，并计算瞬态分析所需要的阻尼值，编写ＡＰＤＬ命令流。３．口式起重机起升动态特性研究。对起升过程各阶段建立运动微分方程，求得钢绘绳时程拉力，将其Ｗ离散载荷形式对口架结构进行持续的激励，借助ＡＮＳＹＳ和ＡＰＤＬ技术，得到整机系统在起升巧程中各方向的振动情况和应为响应情况。４一．口式起重机地震动态响应研究。推导口式起重机在地震的多点输入和致输入下的结构振

5、动分析模型，确定不同波速和传播方向的地震波输入方式，完成地震波的．选取调整，离散成多个载荷步后采用大质量法对口架结构有限元模型进行多点激励，借助ＡＮＳＹＳ和ＡＰＤＬ技术，得到口机的地震动态响应情化分析不同波速和行波方一向下的响应规律，并和致输入下的结果进行对比。一５－．利用ＬＳＤＹＮＡ对轮轨系统进行接触碰撞非线性有限元仿真分析。按照我国现行规范要求，建立轮轨模型，模拟车轮通过轨缝和偏解运行的动态过程，得到其接触区的应力分布等值线图和应力变化时程曲线。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。果除文中己经注明引用的内容

6、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，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：彩＇ｗ‘．￥５曰期：午西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要口式起重机金属结构的研究分析是口机在设计制造过程中最重要的一项内容。目前各国规范上对口机金属结构的计算均Ｗ静态载荷为主，但随着口式起重机跨度的增大，工作速度的提升，载荷的动态效应对口机结构的影响愈加明显。为了深入研究大跨度口式起重机金属结构的自身特性Ｗ及在载荷动态过程中的动力学

7、响应特性，本文借用大型结构有限元分析软件ＡＮＳＹＳ－、碰撞冲击仿真软件ＬＳＤＹＮＡ对口机结构的强度、刚度、振动特性、起升响应、地震响应Ｗ及轮轨接触碰撞方面进行了研究。本文主要的研究内容如下；１ＡＮ。．利用ＳＹＳ对口式起重机进行了结构静力学分析完成了口机有限元模型创建，尤其是柔性较结构有限元处理。按照规范对工况载荷取值的要求，完成了口机在刚度工况、强度工况、地震工况下的详细的静力学分析，结果表明结构的刚度、强度满足设计要求。２．利用ＡＮＳＹＳ对口式起重机进行模态