基于Ansys的折臂式塔式起重机臂架参数化建模和分析

针对目前部分折臂式塔式起重机臂架结构轻量化的问题,基于APDL语言,以折臂式塔式起重机臂架结构为分析对象,囊括参数化建模部分和优化设计部分,针对满载小车位于臂架端部最危险位置时的工况进行有限元计算模拟,旨在满足桁架强度、刚度、稳定性的基础上,利用Ansys的优化功能减轻桁架质量。经过分析,优化结果较原设计方案臂架质量减轻了14.89%,优化效果良好,大大提高了设计的质量和效率,为折臂式塔式起重机臂架金属结构或类似结构轻量化设计提供了参考。     

塔式起重机CAD整体信息模型体系研究

建立塔式起重机ＣＡＤ整体信息模型,在整机性能参数的统一控制下完成总体面局,外观造型设计,整机稳定性计算、钢结构强度和刚度优化设计、零部件的结构优化,可靠性分析,整机模型动态试验等设计过程,并对设计结果进行计算机评价,结合运用资源库,绘图ＣＡＤ等,绘制塔式起重机的整套设计文件,自动生成产品的工艺文件。这些过程基于对塔式起重机设计时ＣＡＤ信息空间进行分析,构造出整机的ＣＡＤ信息模型,为设计过程中的信息     

由塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算方法

以塔式起重机实际工作载荷数据为基础,通过简单的数据处理,得出所需数据载荷,并以实际工作的塔式起重机臂架结构为例,运用经典结构力学计算出各杆件的内力应力,得出其计算通式;再利用VB语言结合Excel和Access编写计算软件,对塔式起重机的工作数据载荷进行处理。本方法快速有效地解决了塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算问题。     

基于Ansys的塔式起重机结构有限元分析

利用有限元分析软件Ansys,对JC7050塔式起重机桁架结构进行有限元分析,得出其结构在典型工况下每个杆件的强度、刚度、整机及局部的稳定性,对塔式起重机的设计、寿命预测和结构优化提供一定的依据和数据支持。     

以ANSYS为平台的塔式起重机臂架有限元分析与关键技术研究

为了解决在传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低等弊端,应用CAE软件ANSYS对QTZ40型塔式起重机的臂架进行建模与有限元分析,通过对臂架的强度校核和各阶模态的计算,验证了该型塔式起重机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性.总结了建模时的等效简化处理以及约束、载荷施加等关键技术的经验,从而为塔式起重机产品的设计、生产和制造提供理论依据.     

塔式起重机地震响应的时程分析

以QTZ315型塔式起重机为研究对象,利用有限元软件ABAQUS研究塔式起重机的自振特性,得出塔式起重机的前5阶固有频率。通过试验提取3点应力,以验证有限元模型的准确性。对塔式起重机施加El-centro地震波,用非线性时程分析法计算塔式起重机在空载和加载状态下,塔式起重机对地震载荷的响应情况。结果表明,在7度多遇地震波作用下,起重臂与塔身连接点的应力和位移随起吊载荷的增加而增加,且变化趋势一致;起吊重量为1.5 t时,起重机因强度失效而发生折断,刚度仍有较大余量。分析结果可为塔式起重机安全使用和合理设计提供参考。     

基于有限元法的动臂式塔机结构系统分析

运用大型通用有限元软件ANSYS对某动臂式塔式起重机进行静态结构分析。在ANSYS中建立动臂式塔式起重机金属结构有限元模型,根据指定计算工况和相关设计规范计算载荷组合并加载计算,通过分析起重机金属结构的静强度和静刚度等特性,得出如下结论:在指定计算工况下,塔式起重机金属结构各部位中绝大部分杆件所受工作应力值均小于结构材料许用应力值,其整机及各部件杆件的静刚度值均小于结构许用值,满足使用要求。     

一种塔式起重机起升钢丝绳托绳装置的设计及改进应用研究

对于中大型塔式起重机，起升钢丝绳的下垂挠度随直径的增大而增大。因此，塔式起重机在工作过程中，起升钢丝绳容易与其他事物发生干涉。为解决这一实际问题，设计制作了一种塔式起重机起升钢丝绳托绳装置，并在使用过程不断进行优化改进。本文介绍了该托绳装置的工作原理、结构特点、安装调试要求，并对托绳装置优化前、后进行对比分析，优化后的托绳装置具有较高的实用价值。     

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。     

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。     

塔式起重机的载荷优化计算

在设计塔式起重机时,必须首先确定作用在塔式起重机上的外载荷,特别是作用在金属结构上的载荷,以此作为设计塔式起重机的依据。塔机的设计不仅要考虑使用性能、制造成本,而且要看重考虑安全问题。塔机的优化设计其实质是在充分考虑以上三种因素的基础上进行的载荷优化计算。我们根据多年的设计及使用经验总结了以下计算方法,供同行参考。     

塔式起重机的载荷优化计算

在设计塔式起重机时,必须首先确定作用在塔式起重机上的外载荷,特别是作用在金属结构上的载荷。以此作为设计塔式起重机的依据。塔机的设计不仅要考虑使用性能、制造成本,而且要看重考虑安全问题。塔机的优化设计其实质是在充分考虑以上三种因素的基础上进行的载荷优化计算。我们根据多年的设计及使用经验总结了以下计算方法,供同行参考。     

基于Ansys Workbench的平头塔式起重机臂架结构优化分析

由于臂架是平头塔式起重机质量占比较大的结构,对整机的性能影响至关重要,故对臂架结构进行优化设计可大大提高整机的工作性能。为此,文中采用许用应力法完成对平头塔式起重机臂架结构的初步设计计算,并对整机工作环境进行分析,了解起重臂架的工况,并使用AnsysWorkbench软件对臂架进行静力学分析,以通过求解得到的应力云图和形变云图验证臂架结构设计计算的强度和刚度。另外,对起重臂架进行模态分析,获取结构自身前六阶的固有频率和振型,为结的故障诊断和预警提供了可靠的理论依据。在保证结构强度和刚度的前提下,通过对起重臂架各弦杆截面进行优化,从而降低臂架自重,提升材料的利用率,为起重臂架的轻量化设计提供参考思路。     

基于ANSYS的QTZ315塔式起重机有限元分析

静力分析是塔式起重机结构强度设计的重要内容。利用ANSYS软件建立了QTZ315塔式起重机的有限元模型,对其进行静力分析,得出了QTZ315塔式起重机在最大幅度额定起重量下的变形和应力分布情况,并指出了最大应力及其分布位置。     

塔式起重机结构动力学分析及载荷计算方法

为了准确描述塔式起重机动态性能,保证其安全高效工作,创新的运用空间矢量动力学理论对塔式起重机的工作状态进行动力学分析,推导出塔机复合工作下吊重的载荷计算方法,并结合ANSYS对塔机起升、回转、变幅复合运动工况进行分析计算,提出一套行之有效的塔式起重机动力学设计理论。以QTZ25型塔机为实例,运用推导的动力学理论公式对塔机复合运动的受力情况进行了分析计算,结果表明,塔机复合工作下,结构最大应力变化不大,但塔机变形剧烈。     

动臂塔式起重机的动态特性及其影响分析

采用有限元方法对动臂塔式起重机在起重臂处于不同仰角和不同回转角情况下进行了模态分析,得出了其固有频率和振型的变化规律,通过谐响应分析确定了影响动臂塔式起重机动态特性的关键固有频率,分析了其对工作的影响,为动臂塔式起重机优化设计提供了计算依据和理论基础。     

塔式起重机的计算机辅助设计系统

将面向对象的软件开发技术应用于塔式起重机的设计,开发出塔式起重机计算机辅助设计（TO-CA—CAD）系统。该设计系统拥有友好的可视化设计界面,能够进行塔机各部件的优化设计和计算校核,整机强度和稳定性分析,自动生成设计计算书和说明书等。对具体实例进行了分析,结果表明,设计系统可以有效地应用于实际的工程设计中。     

基于柔性环境的塔式起重机附着特性研究

为了提高风机吊装效率和安全性,提出一种具有多点附着的塔式起重机。与建筑用附着塔式起重机不同,风机塔筒和附着架的柔性与塔式起重机结构变形有耦合作用。文中采用力法及叠加法分析这种柔性环境下塔式起重机的附着特性,并与有限元的分析结果相比较,得到最优的理论计算方法,为这种塔式起重机的设计提供参考。     

基于PLC的塔式起重机安全监控系统设计

针对塔式起重机安全功能,分析并设计了塔式起重机的多参数监控方法,构建基于PLC核心控制器的塔式起重机多参数安全监控系统。对PLC系统中塔式起重机起重特性监控系统部分进行了分析设计,介绍了其工作原理及主要功能,并通过实验验证了系统的可行性。