基于热弹耦合的铸造起重机起升过程动态特性研究

随着钢铁冶炼工业的快速发展,铸造起重机逐渐往大型化及高速化方向发展,其桥架结构的动态特性直接关系到整机的可靠性与安全性。以200/63 t铸造起重机为研究对象,建立了铁水包起升动力学模型,分析不同起升工况下该阶段钢丝绳的张力;以铁水为热源及热辐射和热传导为传热方式,分析铁水包起升阶段桥架温度场;采用热弹耦合方法,加载桥架模型的节点温度,并以实际工况下的钢丝绳张力与主小车自重之和为载荷,对桥架进行瞬态动力学分析。结果表明,铁水包的起升位置及起升速度对钢丝绳的动态特性均有较大影响;桥架温度场随着铁水包的提升呈非线性变化,铁水包起升速度越快,桥架温度场的变化越明显;采用热弹耦合分析方法较准确地反应铁水包起升阶段桥架结构的动态应力及振动特性,为铸造起重机桥架的结构可靠性设计提供了理论依据。     

基于瞬态动力学的铸造起重机桥架疲劳裂纹形成寿命研究

铸造起重机是钢铁冶炼工业中重要的起重运输装备,其工况环境恶劣,出现事故引发的危害大,对此类装备进行力学性能及疲劳分析显得尤为重要。文中针对200/63t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其桥架三维模型及钢包起升阶段动力学模型。通过仿真获取该阶段钢丝绳的弹性力,并以其为载荷施加于铸造起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取桥架结构应力动态响应的基础上,提取大于阈值σd的应力幅值,并结合损伤力学建立了冲击疲劳损伤演化模型,开展冲击载荷下桥架疲劳裂纹形成寿命研究。结果表明,钢包离地瞬间至其平稳上升的20 s内铸造起重机桥架受到较强的冲击力,建立的冲击疲劳损伤演化模型能较好地估算桥架疲劳裂纹形成寿命,为铸造起重机桥架的结构优化与可靠性设计提供了理论依据。     

双梁桥式起重机桥架有限元模态及谐响应研究

桥式起重机是现代工业企业重要的搬运机械,桥架作为该类起重机重要的组成部分,其力学性能的准确性关系到整机安全。以50 t/10 t双梁桥式起重机桥架为对象,应用有限元软件开展桥架结构模态分析,并基于模态分析结果开展起重机不同工况下的桥架谐响应分析,研究桥架结构的固有特性及其频谱特性。研究结果表明,应用有限元软件开展桥架结构的模态分析,能够较好地反映其固有特性;不同频率简谐载荷作用下的桥架结构谐响应分析则较理想地反映其频谱特性,并且随着小车工作位置的改变而发生变化,为该型桥式起重机桥架结构动态设计及优化提供了依据。     

冲击载荷下铸造起重机主梁疲劳裂纹扩展寿命研究

铸造起重机是冶金工业中常用起重运输装备,其工况环境恶劣,出现故障引发的事故危害较大,对该类装备进行准确的力学性能及疲劳分析显得非常重要。针对200/63 t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其合理的桥架三维模型与动力学模型,基于实际载荷特性及动态参数分析,通过合理的结构简化与边界条件设置,运用Ansys软件对起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取准确的主梁结构危险单元应力动态响应的基础上,结合线弹性断裂力学理论,开展冲击载荷下主梁疲劳裂纹扩展寿命研究,为起重机结构优化与可靠性设计提供理论依据。     

轻量化桥式起重机起升机构动力学研究

运用动力学理论对轻量化桥式起重机起升机构进行受力分析,计算出起升机构三支点的支反力并运用在小车模型的加载过程中,缩短了模型求解时间,求解减速器低速轴端所受载荷并与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的正确性,构建小车刚柔耦合动力学仿真模型,研究吊重起升过程中系统的动力学特性,分析机构的受力状况,提出了轻量化起升机构设计的重要环节及薄弱点。三支点起升机构设计力学基础的研究,对掌握轻量化桥式起重机起升机构设计方法具有重要意义。     

单梁桥式起重机横梁结构的瞬态动力学研究

对10t-24.8m的单梁桥式起重机横梁结构进行了瞬态动力学仿真分析.分析了不同加载时间对横梁结构的冲击影响以及在不同工位时桥式起重机横梁结构的时间-载荷动态响应特性,得出了不同加载时间对起重机系统振动的影响规律以及在不同工位时横梁的最大应力、振动位移、速度和加速度随时间-载荷的动态响应特性及变化规律,分析结果对桥式起重机的设计制造提供了较为可靠的试验数据和理论依据.     

基于Pro/E三维建模的桥式起重机桥架有限元分析

采用Pro/E软件建立桥式起重机桥架结构模型,以IGES格式导入有限元分析软件Anays workbench 中进行各工况分析,充分考虑了能代表起重机桥架结构实际极限承载状况的多种载荷组合,对某桥式起重机桥架结构进行静力分析和模态分析,得到桥式起重机桥架结构应力大小及分布状况,其结果为起重机桥架结构的设计提供参考,还为...     

桥式起重机桥架结构的三维有限元分析

运用ANSYS软件对生产中广泛应用的一种中轨箱形桥式起重机进行多种载荷组合工况下的有限元分析 ,得到了桥架结构的承载应力大小及其分布状况 ,其结果与传统力学计算方法结果一致。分析表明 ,桥式起重机桥架结构的有限元仿真分析 ,是科学了解起重机桥架在复杂载荷下的应力大小及分布状况的一种有效手段     

起重机起升动载系数分析的新方法及其应用

为了确定起重机在起升过程中产生的最大动载荷,建立了非线性起升动力学模型。利用该模型研究起重机在梯形起升速度曲线下的动力响应,并将求取结果与实测进行对比,验证了模型的准确程度。模型较为准确的反映了荷重离地起升过程,可以用于计算起升动力响应,求得的动载荷可用于起重机结构动态有限元分析。     

多工况载荷作用下的桥式起重机双梁结构内力分析方法研究

为更方便的研究桥式起重机在任意载荷作用下金属结构的变形及内力情况,本文对通用的双梁桥式起重机进行了研究.建立桥架结构模型,用力法提供了其在任意位置、任意截面、任意大小载荷作用下的内力通用表达式,将其用VC++程序编写成简单的计算软件.主要通过输入桥架的基本参数数据,来得到所需截面的内力和其对应的应力值,进而可确定其应力分布,并用有限元法进行验证,可有效地预测结构的可靠度.     

加载时间对桥式起重机激励的影响

货物突然离地起升这一工况是起重机动力分析的关键之一,利用ANSYS Workbench有限元软件中的瞬态动力学分析模块对此单梁桥式起重机进行瞬态分析,得出桥式起重机跨中满载起升货物时,整机最大变形处垂直方向的位移、速度、加速度值,并得出该点在垂直方向的位移、速度、加速度的响应曲线。结果表明加载时间越短,对起重机的激励越明显。因此在实际操作过程中,放缓货物的起升过程对起重机的维护有很大的意义。     

基于有限元方法的桥式起重机起吊过程动力学分析

桥式起重机在起吊过程中,其结构动力学特性较为复杂。利用有限元方法,建立起以桥式起重机主梁、小车、起吊钢丝绳及起吊重物为研究对象的动力学模型,并进行动态分析,得到桥式起重机在起吊过程中的动态特性。该特性可间接的作为评价主梁刚度的一个指标。通过与某核电站安全壳内环吊的计算报告对比,证明了该动力学模型可以达到令人满意的计算精度,可为工程实际的动力分析提供了参考。     

基于ANSYS的塔式起重机起重臂动力学分析

基于ANSYS对某塔式起重机起重臂进行有限元建模,通过瞬态动力学的求解,对塔机在工况水平变幅及载荷起升瞬间对起重臂结构的动态冲击作了探讨和分析,模拟塔机在变幅及起升过程中的情况,获得了载荷冲击对起重臂结构应力情况,进而分析塔机起重臂结构在动态冲击中的影响,为塔机设计及操作施工等提供了参考。     

桥式起重机减振器参数的确定

以前文献[1]已登载了起升机构工作时桥式起重机振动衰减的理论研究结果,并且提出了减振器安装的可行结构方案。为了确定减振器的参数应事先进行起重机的动力计算,该参数的选择应能满足在额定时间内实现桥架振动衰减并降低桥架位移的最大速度。     

门式起重机动态特性仿真与试验分析

采用理论计算及应力测试试验方法分析门式起重机金属结构的载荷响应,建立门式起重机动力学模型,利用Matlab对其动力学微分方程组进行求解,通过应力测试获取结构实际的载荷响应,验证理论模型计算结果的正确性,并分析门式起重机主要参数对起升冲击系数的影响。     

新型轮胎式管道起重车设计与动力学分析

混凝土预应力管现普遍应用于水利工程,为了更好更快的完成对该类型管道的起重和运输,需要设计一种新型轮胎式行车。该轮胎式管道起重运输车为仿龙门式起重机,车架主梁采用箱型梁,双小车结构负责起升工作,三角星型底架结构实现更方便灵巧的转向性能,使运输能实现更灵活的自由移动。用catia建立了新型轮胎式管道运输车的三维仿真模型。由于轮胎式起重运输车对管道的起升过程中,主梁承载了极大载荷,采用ANSYS对所设计的新型轮胎式管道起重运输车的起升过程进行动力学分析,主要包括模态分析和瞬态分析。模态分析获取其前六阶固有频率与模态振型,瞬态分析获取其起升瞬态过程中车架结构的应力应变和位移情况,结果显示,其结构稳定且满足强度和刚度要求。     

基于ANSYS的桥式起重机桥架结构设计及优化

针对桥式起重机桥架的轻量化设计问题,以跨度19. 3m、载荷10t的双梁桥式起重机箱型桥架在满载状态下的静强度和自振频率为分析对象。利用Creo软件建立桥架的三维实体模型,并无缝导入ANSYS Workbench中进行静态分析,通过对主梁中部危险截面和主梁与端梁连接处截面进行满载静应力分析,得到桥架的应力云图、应变云图。同时,以减少桥架的空间体积为目标进行结构优化,对优化后的桥架进行静应力分析和模态分析,验证桥架结构轻量化设计的合理性。     

门式起重机起升过程动态特性研究

大型化、高速化逐渐成为起重机的一个发展趋势,这些都会加剧整机起升过程的动态响应。为研究门式起重机在起升过程中的真实动态特性,将起升过程分阶段简化成单质点和多自由度系统,并建立各阶段的运动微分方程,求解得到整个过程钢丝绳的时程曲线。建立门式起重机有限元模型,利用瞬态动力学分析方法,对起升过程动态特性进行详细研究,得到整机系统在起升过程中结构应力变化及各方向的振动情况。通过与按《起重机设计规范》的等效静态计算结果对比,得出按《规范》计算的结果将偏于不安全。     

某桥式起重机主梁结构轻量化设计

研究了某桥式起重机主梁的轻量化设计,首先介绍了有限元分析过程,其次对该桥式起重机进行了结构优化设计,最后针对目前较先进的控制方式和小车的轻量化减轻了主梁载荷的情况,对新载荷下的桥式起重机进行了结构优化设计.根据有限元计算结果,通过结构优化使该起重机主梁的自重减少了8.5％,在新载荷下结构优化使其减少了10.6％,表明小车自重以及控制方式的改进对主梁的轻量化设计有很大的影响.     

桥式起重机的起升动载荷——量纲分析和回归理论的应用

本文通过利用量纲分析方法建立的桥式起重机在荷重提升时在主梁上引起的动载荷的数学模型,根据四个研究者对两种不同结构形式的主梁的动态应力测试资料,藉助于回归分析,建立了确定结构起升动载荷的近似公式。