塔式起重机臂架装置的优化设计

阐述塔式起重机臂架装置的最优化设计的过程。采用现代设计方法中的优化设计方法,详细地和系统地讨论了臂架装置的优化设计模型的建立和最优解分析的过程。以塔式起重机臂架装置为研究对象,利用优化设计方法进行结构分析,并建立塔式起重机臂架装置的最优化数学模型。利用工程软件ANSYS对塔式起重机臂架装置的最优化数学模型进行分析并得到优化模型的最优解。研究表明:优化设计的分析为塔式起重机臂架装置的设计提供了便捷而有效的手段。     

履带式起重机折线式臂架结构承载能力

履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。     

塔式起重机常见事故及分类

整体倾覆 塔式起重机的事故及其原因主要包括以下几种: 对于固定式塔式起重机而言,倾覆事故一般是指塔式起重机的臂架结构和塔身或者大部分塔身整体倒塌的事故;而对于行走式塔式起重机而言,—般是指塔式起重机行走支撑结构或者下回转塔式起重机回转结构以上部分整体倒塌的事故.此类事故大致可分为以下几种情况: 一是塔式起重机基础工程不符合安全性要求引起的事故.对于承台式基础工程或者轨道行走式塔式起重机地基而言,经常发生没有按要求进行地基处理,地基耐力或者土壤密实度不达标,地基边坡未加同,地基无排水措施,不明地基地下构筑物的情况,或将塔式起重机基础置于地下暗洞或者各类管沟之上.这样的基础工程常常会发生地基突然下陷或者边坡垮塌情况,导致塔式起重机倾覆.     

基于BS7910的塔式起重机臂架结构安全评定方法研究

以TC6030型塔式起重机为研究对象,运用Abaqus建立塔式起重机臂架结构的有限元模型,结合断裂力学理论,基于BS7910三级断裂评定标准,对塔式起重机上出现的平面裂纹进行断裂评定,计算评定参数,绘制失效评定图(FAD),从而展开适用于塔式起重机臂架结构安全评定方法的流程和方法的研究。评定结果显示,该臂架结构上3处裂纹缺陷均处在安全范围内,臂架结构仍可正常运行。     

基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计

为了使塔式起重机自身重量更轻,更易于安装和运输,以此降低生产和运行成本,引入了结构仿生设计思想。以QTZ40塔式起重机臂架结构为研究对象,利用结构仿生设计方法对塔式起重机臂架结构进行了仿生优化设计。经研究、分析发现王莲叶脉的构型符合黄金分割定律,依据相似性评价标准,确定王莲为臂架仿生原型,结合臂架拓扑优化结果和王莲构型规律,确定了臂架的仿生优化设计方案。利用APDL语言建立了臂架的有限元模型,接着利用ANSYS软件对臂架原结构和仿生结构分别进行静力学分析计算,结果显示,仿生模型较原模型减重11.41%,并且在强度、刚度等方面均取得了较好的优化效果。     

基于结构仿生的塔式起重机臂架优化设计初探

随着重型机械制造业的快速发展,学术界对该领域的关注力度不断增强,塔式起重机结构优化便属于这一关注所涉及的具体内容,基于此,本文就塔式起重机臂架有限元模型建立及分析、臂架仿生优化设计、仿生臂架有限元分析及结果比较进行了详细论述。     

柔性附着动臂塔式起重机塔身APDL参数化建模及有限元分析

以有限元软件Ansys内部命令和参数化编程语言APDL为基础,研究了柔性附着动臂塔式起重机塔身参数化建模与结构分析问题,编制了参数化建模分析程序。通过对程序中相关参数的输入和调用,实现对三种塔身与三种柔性附着间不同组合方式下塔身结构有限元建模与柔性附着的设计分析,并进行实例计算。     

基于二阶理论及刚度分配法的塔式起重机附着结构受力分析

针对塔式起重机弹性附着装置的支撑刚度和内力计算问题,分析了计及二阶效应的塔式起重机塔身受力情况;应用刚度分配法,分析塔身在各种外部载荷作用下导致的支撑结构位移、结构内力和支座反力,给出工程中最常用的三杆式的附着装置支撑刚度的计算方法,给出了支座反力和杆件内力的显式解析表达;运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了计算的正确性和有效性,为工程设计与应用提供了有益参考和借鉴.     

基于有限元法的柔性附着塔式起重机结构性能研究

柔性附着塔式起重机常用于热电厂冷却塔等特殊建筑的施工中。针对柔性附着塔式起重机,利用有限元法分析了附着层数对柔性附着塔机塔身强度及附着钢丝绳内力的影响;并在弹性范围内通过非线性大变形计算,得到柔性附着塔机附着钢丝绳刚度及附着钢丝绳预拉力对柔性附着塔机塔身强度、静刚度、动刚度的变化曲线;同时分析了柔性附着钢丝绳截面参数及预拉力对钢丝绳最大内力的影响关系变化曲线,为柔性附着塔机柔性附着参数的确定提供了设计依据。     

塔式起重机刚柔耦合动力学模型研究

目前大多数塔式起重机的动力学建模研究的方法是将整机等效为多刚体系统,在综合考虑塔式起重机臂架的柔性变形和系统非线性运动的影响下,将臂架等效为Euler-Bernoulli梁并考虑自重和结构阻尼,基于拉格朗日方程建立了能够完整描述塔式起重机变幅、回转和起升运动的刚柔耦合动力学模型,并应用假设模态法得到了矩阵形式的离散方程。针对塔式起重机三种典型的运动形式,应用Maple数学软件对模型进行了数值求解,最后,为验证模型准确性,建立了ADAMS动力学仿真模型,将数值求解和仿真得到的重物的运动响应进行了对比。结果表明,建立的动力学模型可以较准确地反映塔式起重机的运动过程,而且还能近似地描述重物运动的响应,对跟踪重物的轨迹、研究重物的摆动规律也有重要的指导意义。研究结果对研究大长细比臂架类工作机构的动力学响应也具有重要的参考价值。     

基于FEM的单臂塔式起重机模态及谐响应分析

塔式起重机是建筑施工领域中的重要起重设备,其工作稳定性与施工安全密切相连。为了验证塔式起重机结构的稳定性,通过FEM(有限元法)对某型塔式起重机模型的3种典型工况进行静动态特性分析,主要分析其静强度、模态、谐响应等方面。经过分析,该机静强度满足设计要求,振幅位移最大处主要位于起重臂和平衡臂的端部。通过模态分析可知该机固有频率较低,各阶频率相差不大,且在某些频率下与塔机易发生共振。因此,应加强起重臂和平衡臂端部的强度和刚度,并在塔式起重机工作过程中应避免共振频率,以免发生共振导致安全事故。     

基于模态综合法的起重机臂架模态特性分析

为了研究起重机组合臂架的计算模态特性以及变幅时由于几何形态的变化导致模态特性的动态变化,依据空间有限元法,采用Euler-Bernoulli梁单元建立门座起重机组合臂架的有限元模型;采用一种多子结构系统的模态综合法对臂架进行模态分析,研究了变幅时臂架的几何关系,最终得到起重机臂架的模态特性以及变幅时模态特性的动态变化过程。文中所述分析方法对于门座起重机这种特殊的组合臂架结构的结构设计和安全评估有一定借鉴意义。     

基于ANSYS的塔式起重机臂架有限元参数化建模与分析

针对塔式起重机在有限元分析过程中建模工作量大的问题，将参数化思想引入有限元分析过程中，采用有限元参数化分析文本自动生成技术，以通用编程语言为基础编制程序，根据输入参数自动生成有限元建模分析所需的参数化文件，进行结构建模与分析，并以塔机臂架结构为例说明方法的可行性。     

箱型臂架伸缩过程中的时变动力特性研究

基于HHT（Hilber-Hughes-Taylor）隐式时间积分法,建立了考虑摩擦影响的起重机带载伸缩臂架非线性动力学分析模型,研究了臂架伸缩过程中的非线性时变动力特性。分析了臂架-滑块间摩擦特性、伸缩油缸的弹性刚度及阻尼特性、臂架自身刚度等对带载伸缩臂架振动的影响。针对起重机臂架带载伸缩过程中存在的抖振问题,提出了有效的解决措施。     

基于遗传算法的塔式起重机起重臂优化设计

介绍了塔式起重机起重臂优化设计的数学模型以及起重臂有限元模型的建立,论述了通过遗传算法结合ansys有限元分析软件进行起重臂优化设计的方法,结合模拟退火算法思想,对遗传算法作了改进,以保证其全局收敛。最后通过计算实例表明该方法高效可行,优化结果可直接作为工程设计的参考。     

虚拟样机技术在汽车起重机起重臂振动分析中的应用

对汽车起重机的起重臂模型进行参数计算,通过对回转过程中突然卸载时力学模型进行分析,绘制起重臂在突然卸载情况时的理论振动曲线;利用ADAMS建立了汽车起重机的虚拟样机模型,仿真获得在回转过程中突然卸载时起重臂的振动曲线,通过与理论振动曲线相比较分析,得到汽车起重机起重臂因卸载冲击的变形,验证虚拟样机技术分析汽车起重机起重臂振动的可行性。     

基于Pro／Intralink的门座起重机三维数字化并行设计系统

应用并行工程理念,建立了基于Pro／Intralink的门座起重机并行设计系统,开发了力能参数计算模块,并将其与PK／Engineer三维建模与仿真、Ansys有限元分析、Matlab优化设计等软件集成在Pro／Intralink中,应用于四连杆组合臂架式门座起重机的产品开发,结果表明该系统大大提高了设计效率和质量,对复杂的大型机电产品的数字化创新设计有推广应用价值。     

全地面起重机组合臂架复合运动的动态特性研究

为了准确描述全地面起重机组合臂架结构复合运动的动态特性问题,利用APDL语言编制典型全地面起重机组合臂架系统瞬态动力学分析的参数化处理程序,采用MPC184单元对组合臂架各构件之间的连接进行模拟,对组合臂架进行自动建模、加载和求解。以典型的全地面起重机组合臂架为例,研究了组合臂架变幅与回转复合运动的动态特性,获得变幅副臂吊点位置的位移、速度以及回转中心处支反力的变化规律,并与刚体动力学分析结果比较。研究结果表明,全地面起重机组合臂架系统复合运动的动态特性分析结果符合起重机的真实运动规律; 基于APDL参数化建模实现了全地面起重机柔性组合臂架系统复合运动动态特性的高效仿真分析。     

帽式塔式起重机平衡重的随动研究与应用

分析了帽式塔式起重机平衡原理和平衡实现过程,提出了理想平衡的概念,建立了塔式起重机平衡的统一描述方程,并利用2支撑点方法确定塔吊平衡的判别方法,并举例分析了塔式起重机平衡重的随动要求,找出了其平衡和平衡重随动的基本规律。     

回转旋臂式船用起重机的动力学分析与建模

对一种回转式船用起重机系统,采用拉格朗日分析方法建立动力学模型。在固定于船体的非惯性系中,应用拉格朗日方法,计算出吊车系统的相对动能,并将系统的惯性力加入各自由度的广义力中,分析得到旋臂运动与负载摆动的动力学方程。建立的动力学模型不但描述吊车控制量以及旋臂回转、俯仰力矩与吊绳张力对系统状态的影响,而且充分考虑船体本身受海浪作用产生的6自由度运动对吊车系统状态的影响。此外,这种模型结构相对简单,便于对系统进行动力学特性分析与控制器设计。通过仿真试验验证了系统的部分运动学特性。