造船门式起重机大车碰撞端部止挡仿真分析.pdf

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1、·信息技术·马峰，等·造船门式起重机大车碰撞端部止挡仿真分析造船门式起重机大车碰撞端部止挡仿真分析马峰，殷晨波，夏明睿(南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京211816)摘要：鉴于物理试验对造船门式起重机碰撞的难以实现、成本过大等各方面的因素，以某工厂300t／43ITI造船门式起重机为载体，对大车碰撞端部止挡进行了仿真分析。采用Pr0／E和ADAMS联合建模法建立了造船门式起重机的虚拟样机模型，根据碰撞工况对部件施加相应的接触约束、载荷和驱动，对比分析了碰撞过程中大车速度、碰撞力、车轮接触力的变化情况，为造船门式起重机碰撞安全技术的研究提供依据。关键词：造船门式起重机；碰撞；仿真中图分类

2、号：TH213．5；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)04—0079·03SimulationAnalysisofCartCollidingEndStopperofShipbuildingGantryCraneMAFeng．YINChen．bo．XIAMing—rui(NanjingUniversityofTechnology，SchoolofMechanicalEngineering，Nanjing211816，China)Abstract：Duetothehighdificultyandcostfactorsofthephysicaltestforthec

3、olisionoftheshipbuildinggant~crane，thispaperu。sesa300t／43mshipbuildinggant~craneasthecarriertosimulateandanalyzethecartcollidingendstopperandestablishesavirtualprototypemodeloftheshipbuildinggantfcranebyuseofPro／EandADAMS．Accordingtothecolisionconditions，correspondingcontactconstraints，loadsanddrive

4、sareputonthecomponents．Thechangesofcartspeed，colisionforceandwheelcontactforcearecomparedandanaylyzedintheprocessofthecollision．Theseprovidethebasisforresearchingonthecolisionsafetytechnologyoftheshipbuildinggant~crane．Keywords：shipbuildinggantfcrane；collision；simulation数，且与穿透量成反比。阻尼力是关于穿透速度的函数，0引言方

5、向与相对运动方向相反。接触力碰撞力大小与刚度系数k，变形量q0-q，碰撞指数e，阻尼系数C和阻尼完全作造船门式起重机(以下简称门机)具有结构复杂、起用时变形距离d有关。重量大、工作环境恶劣等特点，在使用过程中极容易发生事故，并且发生事故的后果极为严重⋯，其中大车碰撞端部止挡是引发事故的一种典型危险工况。由于天气、防风装置失效等原因，门机与端部止挡发生碰撞，可能导致整机倾覆，造成生命财产损失。目前，国内关于门机碰撞的研究主要处于事故防范措施和理论分析阶段。文献[2]只从理论的角度探讨分析了门机碰撞状态的确定、碰撞后吊具的运动，尚未对碰撞过程做详细分析。本文利用虚拟现实技术对门机大车碰撞端部止挡进

6、行了仿真模拟，对比分析了碰撞过程中大车速度、车轮接触力、碰撞力的变化图1碰撞力模型情况，为造船门式起重机碰撞安全技术的研究提供数据支撑。2门机虚拟样机模型的建立1碰撞理论根据门机大车碰撞端部止挡的运行特点，利用Pro／E如图1所示的碰撞模型中，当，和t，距离下降至名义建立门机的三维几何模型，并将模型导入ADAMS中，对自由长度(g0)，即2个物体开始碰撞。碰撞力由2部分组部件施加相应的约束和载荷，建立起虚拟样机模型，模型成，弹性(或刚性)力和阻尼(或粘性)力。刚性力与k成由主梁、刚性支腿、柔性支腿、小车、大车运行机构等组成，正比，是关于，点与．，点在自由长度范围内穿透量的函基金项目：起重机械虚

7、拟试验验证与安全评估技术研究(201010060)；废旧起重机再制造关键技术研究(2011QK129)作者简介：马峰(1987-)，男，江苏常州人，硕士研究生，主要从事起重机械虚拟试验验证与安全评估技术研究。MachineBuilding8Automation，Aug2014，3(4)：79～8』·79·