最轻自重高强度钢管起重机臂架的研究

为了研制最轻自重起重机臂架,在国内首次开发了抗拉强度高于785MPa的12CrNiMnMoVB低碳低合金高强度结构钢管,进行了这种钢管焊接工艺和性能的研究,并用于制造海洋钻井平台起重机臂架。根据臂架的受力规律,对每节臂架采用不同的壁厚。研究了这种结构的臂架在起升绳和变幅绳作用下临界力的计算方法。以最轻自重为优化目标,进行了这种臂架的优化设计。     

塔式起重机起重臂正向设计方法研究

提出双吊点塔式起重机起重臂正向设计方法,进行塔机的高效轻量化设计。在用力法求解拉杆内力进而计算控制截面最大应力的基础上,将起重臂弦杆的等强度作为约束条件建立了起重臂臂架结构的数学模型,用遗传算法进行第一次设计优化得到臂架结构和等截面弦杆的基本参数。进一步用ANSYS系统的APDL建立参数化有限元模型,第二次优化得到起重臂臂架的变截面结构参数。对某型号塔机进行正向设计,并将设计结果与该型号塔机现有设计结果分析对比,表明正向设计方法合理、轻量化效果明显。     

不同主弦杆壁厚起重机臂架的优化设计

选取起重机臂架的腹杆壁厚和各节臂架的主弦杆壁厚为设计变量,以最小重量为优化目标,考虑刚度和稳定性等约束条件,建立优化数学模型.对采用高强度钢管研制的某海洋钻井平台起重机臂架进行优化设计,获得了最轻自重起重机臂架的最佳设计方案.     

全地面起重机超起装置对臂架受力影响研究

全地面起重机在安装超起装置后属于内力静不定问题,文中用经典力学中的能量法探讨该静不定问题,进而求解出超起装置各构件和臂架的受力。并编制相应计算程序,以QAY350全地面起重机为例,计算某一工况下臂架承受的最大应力,并与未安装超起装置时臂架的受力进行对比。最后研究超起装置各构件参数对臂架受力的影响。分析研究结果表明,全地面起重机在安装超起装置后臂架承受的弯矩和最大应力明显减小;超起撑杆与臂架垂直时,臂架承受的最大应力最小;以臂架变幅油缸上铰点处截面受力为考核点,可知超起撑杆安装位置越靠近变幅油缸铰点,臂架受的最大应力越小;超起撑杆的长度增加到某一值时,臂架承受的最大应力不再随超起撑杆的长度增加而变小,而是始终保持不变。     

皮带输送机布料臂架参数化优化研究

利用ANASYS数值模拟软件对布料臂架进行了参数化优化设计,并分析皮带输送机的布料臂架所用的杆件厚度对整体臂架的影响,同时研究了三节臂参数对优化的影响,得出基础臂参数的优化对布料臂架的最大位移影响最大,前臂的应力变化量最大,中间臂的总体积变化量最大。该结论可为臂架的结构尺寸设定及刚度选择提供一定的依据。     

含表面裂纹的K形管结构应力强度因子分布研究

K形管结构是桁架臂起重机臂架重要的承载结构,随着起重机工作时间的增长,尤其是临近使用寿命极限时,其焊趾线区域会存在萌生裂纹的可能并扩展。因此,研究含裂纹的K形管的力学特性具有重要意义。利用ABAQUS软件建立了起重机桁架臂K形管结构的有限元模型,并考虑了焊缝影响与表面裂纹,对有限元模型进行力学分析,提取了裂纹尖端节点的应力强度因子,得出了K形管焊缝周围表面裂纹应力强度因子随几何参数的分布规律。通过分析可知,K形管在腹杆受单向拉力的条件下,腹杆与弦杆的外径尺寸对K形管表面裂纹应力强度因子影响较大,腹杆壁厚、腹杆与弦杆之间夹角则影响较小,为桁架臂起重机的抗断裂设计提供了数据参考。     

起重机伸缩臂截面拓扑化探析

分析了拓扑优化中材料变密度法及其相关参数对拓扑优化结果的影响,将结构力学中拓扑优化方法应用到起重机伸缩臂的优化设计中,建立了伸缩吊臂的拓扑优化数学模型.利用HyperMesh软件建立了起重机臂架的有限元模型,并利用OptiStruct软件进行优化分析,从而设计出最优的臂架截面拓扑图.分析工作为起重机臂架的结构优化设计提供了一种有效的新思路,其结果为现今流行的大圆角截面和椭圆形截面设计提供了依据.     

起重机臂架正向设计及发展趋势探讨

本文所研究的是一种塔式起重机臂架的正向设计方法。在设计过程中,把臂架看成一个与自身截面相等的结构,对其超静定进行求解,根据等强度原则限制了弦杆的约束条件,建立了相应的数学模型,然后通过有限元分析来优化求解。第一次优化得到臂架结构,第二次优化得到变截面结构,且材料的分布更加合理。最后以所得参数进行了某一型号塔式臂架的正向设计,并简要探讨了塔式起重机臂架的研究方向。     

超大型桅杆起重机结构设计分析研究

以某港口大型桅杆起重机作为分析对象,利用ANSYS设计软件,计算其对应应力,针对其强度,提出设计优化措施.选择大型桅杆起重机臂架头部的局部模型作为分析对象,与起重机设计规范的相关内容要求对比,提出一些针对性意见,为以后大型起重机的设计和分析提供参考.     

基于ANSYS的起重机臂架应力分析

臂架作为起重机的一个关键组成部分,对其所能承受的载荷要求极为严格。因此,在起重机设计阶段,应对起重机臂架进行必要的受力分析。基于ANSYS针对起重机副臂最大仰角及最大起重力矩这两种最危险工况进行校核计算,结果表明该副臂应力条件满足板材许用要求。