三代核环行起重机结构刚度对精确定位的影响

核环行起重机因其应用场合的特殊性,对吊载的定位精度有严格的要求。三代核环行起重机通过新型水平导向装置、无轮缘的桥架结构支撑于环形轨道上,在一定工况下,桥架变形必然引起定位误差。通过建立核环行起重机金属结构的力学模型,基于Ansys对其桥架结构进行了不同组合情况下的有限元分析。结果表明:在额定吊载条件下,桥架变形对精确定位影响的程度较小;在相同条件下,水平导向装置主要提供回转支撑作用,对定位精度几乎不产生影响;该环行起重机采用的新型结构设计,能满足水平定位误差±5 mm的精度要求。     

大型造船龙门起重机主梁缩尺模型研究

以某船厂在役超过50年的大型造船龙门起重机主梁为研究对象,以相似三定理为理论基础的经典相似理论为依据,通过采用量纲分析法确定主梁缩尺模型的相似准则并求解出各相似比。为保证缩尺模型的合理性与可实现性,对因内侧含有不同类型加强筋而截面形式复杂的主梁,利用经典力学公式对其关键参数截面惯性矩进行等效简化计算,并以此计算缩尺模型截面参数。最后,通过有限元数值仿真验证了缩尺模型替代原主梁进行试验的合理性,为类似薄壁大截面箱形结构件的缩尺物理实验模型的建立提供了参考。     

起重机模型试验的相似性分析

运用相似性理论对起重机模型试验进行分析,并确定出模型试验的控制物理量,然后使用量纲分析法推导出进行起重机模型试验所需要的相似性准则,进一步讨论模型试验应遵循的条件及其放宽。最后,通过起重机结构模型的试验物理量的相似比计算说明上述相似关系的应用。     

某大型雷达天线车的风洞试验

风洞试验是指在风洞中安置物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解物体的空气动力学特性的一种空气动力学实验方法。大型实体的吹风测试难以直接进行,一般采用几何缩尺模型在一定规模和要求的风洞进行模拟试验。其目的是在满足一定的相似准则前提下,通过模型试验获得风载荷无因次系数,并以此来预报实体风载荷。模型试验遵循几何相似、运动相似和动力相似等相似准则,综合考虑模型试验风速以及试验模型的安全性、数据有效性等确定本次正式试验吹风风速。     

环行起重机抗震模拟实验研究及有限元分析

从地震模拟实验和有限元计算两方面对核电站厂房内的环行起重机在特定地震波作用下的动力特性进行了研究。通过有限元软件Abaqus仿真得到与环行起重机原型模态相同的动力等效模型,据此加工制作出实验模型,在抗震实验台进行地震模拟实验,通过与等效模型和原型仿真时程分析结果对比,验证了等效模型的准确性和有限元建模方法、约束设置的正确性,并为今后环行起重机的抗震设计提供了参考。     

核电站环行起重机轮压时程分析

地震状态下核电站环行起重机大车轮压的时间历程对核电站环行起重机水平隔震装置的设计极为重要,为得到准确的轮压时程,建立了核电站环行起重机竖直振动的线性化模型,分析了影响轮压的关键参数。建立了安全壳和核电站环行起重机的Abaqus有限元模型,并对不同起升高度的模型进行分析,仿真结果证明起升高度越大,轮压放大系数越大。     

核电环行起重机主梁非概率可靠性分析

以核电环行起重机金属结构为研究对象,为提高该产品的安全可靠性水平,以时变可靠性理论和非概率可靠性方法为基础,建立了核电环行起重机金属结构的抗力时变模型和非概率模型,通过工程算例分析,揭示结构抗力随时间衰减对核电环行起重机结构可靠度的影响,得到不同抗力衰减系数和不同使用年限下核电环行起重机主梁结构的可靠度,为今后的设计和优化提供参考。     

高定位精度的第三代核环行起重机运行系统刚柔耦合动力学仿真

建立了三代核电环行起重机整机的刚柔耦合模型并进行动力学仿真,分析了其在两种实际工况:小车位于桥架左极限位置固定不动,大车单独运行;小车位于桥架中间位置固定不动,大车单独运行时影响运行精度的重要参数—水平导向轮侧向力的时间历程和柔性桥架的变形情况,以及二者综合导致的整机定位误差。由仿真结果可知,在整机运行过程中最大误差为2.8 mm,满足技术要求。文中得出的数据及结论对研究核环行起重机的运行规律以及结构柔性导致的对定位精度的影响有重要的参考价值。     

燃气轮机拉杆转子畸变相似问题研究

针对燃气轮机拉杆转子结构复杂,其试验模型相对于原型存在较大程度的畸变,无法直接反映原型真实动力学特性的问题,采用量纲分析法研究了燃气轮机拉杆转子的相似问题,得出了拉杆转子模型发生畸变的判据,提出了一种转子畸变模型的补偿方法,并得到了相应的畸变补偿量,推导了畸变补偿模型与原型的动力学特性畸变相似准则,实现了通过畸变补偿模型直接获得原型动力学特性的目的。算例分析验证了理论分析的正确性。     

相似理论和模型试验的结构动响应分析运用

主要讨论了相似理论在结构动力学模型试验中的实际应用问题,目的在于研究如何通过相似理论和缩比模型试验的结果准确预估实际结构的动力学特性。首先,在考虑实际工程试验条件前提下,给定几何参数和物理参数的相似比数,根据相似理论和有限元法推导出非等比缩放的缩比模型和实际模型之间固有振动、频域响应和时域响应之间的相似性关系;然后,通过薄板结构的振动试验来验证这种相似关系的准确性和工程应用价值。通过理论推导和试验证明,根据缩比模型动力学试验结果,运用所推导的动力学相似关系可以准确预估实际结构的动力学特性。     

岸桥抗震摩擦耗能器缩尺模型的设计、试验、仿真

岸边集装箱起重机是一种大尺寸的钢结构,是港口集装箱吊装的主要设备.绝大多数的港口都位于沿海的地震带上,为了保证岸边集装箱起重机在地震作用下的安全性和可靠性,基于摩擦耗能原理设计了一款作用于岸边集装箱起重机的抗地震的设备——岸桥抗震摩擦耗能器.为了验证该耗能器的可靠性,根据相似原理设计了应用于起重机抗震摩擦耗能器的缩尺模型,并进行了缩尺模型的试验测试.为了验证该试验的正确性,还在ANSYS Workbench中进行了有限元模型的仿真.结果不仅验证了试验的正确性,也表明了摩擦耗能器具有良好的耗能性能.     

岸边集装箱起重机地震实验系统优化及振动台试验研究

由于大型岸边集装箱起重机更易在地震时发生损坏,对其进行地震研究提高其抗震性能是当前急需解决的问题。目前尚无法对大型岸边集装箱起重机原型进行地震动力学试验,数值仿真实验和缩尺模型试验是最常用的方法。为了顺利开展实验研究,必须要处理好数值仿真实验中模型的简化、边界约束的等效以及缩尺模型振动台试验中地震载荷输入优化等问题。为此,现以某大型岸边集装箱起重机为研究对象,针对这3个问题展开了仿真实验与振动台模型试验综合对比分析,确定了岸边集装箱起重机实验系统的优化处理方式。     

200t桥式起重机起升机构的动力学仿真分析

对桥式起重机的起升机构进行动力学仿真分析,建立起升机构的动力学理论模型和振动微分方程,推导出起升工况下的动载系数;探讨了起升机构中柔性体钢丝绳的建模方法,并在ADAMS中建立起升机构的动力学仿真模型,进行仿真分析,验证理论推导的起升动载系数,分析机构中零部件的受力状况,为起重机整机的设计及分析时力的加载提供依据。     

海上浮式集装箱起重机非线性动力学模型及试验验证

浮式集装箱起重机能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业.对浮式集装箱起重机在波浪引起的船体运动下的动力学模型进行研究,将船体的升沉、横摇和纵摇运动当作起重机的主要外部激励.引入固定于船体的非惯性坐标系统和齐次坐标变换矩阵,采用Lagrange法推导得出小车、船体运动和吊重摆动耦合的非线性动力学方程.该模型可以用于浮式集装箱起重机的动力学特性分析和控制律设计.最后搭建试验平台,通过试验证明了提出的浮式集装箱起重机数学模型的有效性.     

基于相似理论的采煤机调高机构优化设计

以某型采煤机的调高机构为研究对象,对其关键技术参数进行分析,基于相似理论,推导出相似准则,完成调高机构主要参数的设计;利用遗传算法求解出调高机构的最优解,并通过ADAMS进行仿真分析,验证了基于相似优化设计的采煤机调高模型在运动学和动力学上的可行性,为采煤机调高机构的设计引入了一个全新的思路和方法。     

基于惯性半径相似岸桥模型的地震试验

岸桥结构进行缩尺模型设计时,各构件(梁)的几何尺寸可由原形的尺寸按相似比推导出来,梁截面厚度却不能和长度按同一比尺缩小,导致梁截面尺寸不能完全相似。笔者采用截面惯性半径相似的方法控制抗弯刚度设计梁截面尺寸。以该方法为参考制作了一台岸桥缩尺模型并进行地震试验,缩尺模型试验测量值与数值计算结果接近,结构各考察点加速度、应变出现极值的大小以及所对应的时间都比较接近。该缩尺模型能替代完全相似模型,所得试验值能近似反映实际结构在地震中的动态响应,验证了截面惯性半径相似模型设计方法的可行性,为工程中大型钢结构缩尺模型的设计及后续的地震试验研究提供了参考。     

核岛环行起重机钢丝绳防脱槽装置设计问题的探讨与处理

环行起重机作为安装在核岛反应堆安全壳内最高位置的机电一体化设备,在核电厂的建造、运行全过程发挥着重要的作用。在某CPR1000型核电机组环行起重机的监造工作中,发现设备多处滑轮未设计、安装钢丝绳防脱槽装置。该部件的缺失会使环行起重机在异常工况下的安全保护功能缺失,对核岛反应堆的设备安全形成潜在威胁。通过对合同要求和相关起重机设计、制造标准的澄清,对问题进行了补救处理。基于该问题的隐蔽性、典型性,通过分析问题成因,给出了防止类似问题重复发生的措施和建议。     

组合转子拉杆螺栓蠕变松弛畸变相似机理研究

重型燃气轮机组合转子拉杆螺栓蠕变松弛试验时间非常漫长,过程极其复杂,不可能以原型尺寸进行试验。提出一种基于相似理论的不同尺寸组合转子拉杆螺栓蠕变松弛建模方法。建立完全相似缩尺模型,缩短试验周期;考虑工程实际中模化缩小模型存在尺寸畸变,在完全相似模型的基础上建立畸变相似缩尺模型,得出畸变相似预测系数来对畸变模型进行修正。实现通过畸变相似模型反演原型组合转子拉杆螺栓蠕变松弛引起的组合转子动力学性能变化规律的目的。     

氯离子在混凝土中扩散过程的相似理论研究

运用相似理论推导了氯离子在混凝土中扩散过程的相似准则,进行了氯离子在混凝土中扩散过程的相似模型设计。并通过加速实验,建立了氯离子在混凝土中扩散过程的准则方程。     

斜坡工况下汽车起重机工作稳定性的仿真分析

为研究汽车起重机在斜坡工况下作业时的稳定性,通过Solid Works软件建立汽车起重机的三维立体模型,采用ADAMS动力学分析软件对汽车起重机在斜坡工况下的动力学特性进行仿真分析,通过对支腿位移仿真结果分析得到汽车起重机在斜坡吊装工作时的受力情况,构建斜坡工况的临界角度数学模型,得到计算斜坡临界角度的通解,为研究汽车起重机的稳定性能提供了重要依据。