通用门式起重机应力测试与数据处理研究

应力测试是起重机结构疲劳性能分析与剩余寿命评估的基础工作。给出了对通用门式起重机进行应力测试时的工况和载荷,阐述了起重机应力测试从布置测试点到最终数据处理的详细操作过程。对开展通用门式起重机应力测试具有重要的指导意义。     

基于时程分析法的门式起重机脉动风响应规律研究

以40.5 t门式起重机为研究对象,用时程分析法研究其脉动风响应规律,采用Davenport风速谱进行研究,利用Matlab软件模拟出不同计算风速下随时间变化的脉动风。在两种工况下,利用Ansys软件通过APDL命令流导入不同计算风速下的脉动风风压曲线,对门式起重机的结构模型进行瞬态动力学分析,列表归纳得到门式起重机结构在不同计算风速下各方向的最大位移值和最大复合应力取值。得出的结论是:脉动风风速的增大主要影响顺风向时门式起重机结构的变形和复合应力,顺风向脉动风对该机结构具有激励作用,此作用不受门式起重机外部载荷和风速变化的影响。     

门式起重机蒙皮式结构系统动态特性分析

考虑起重机的动态特性,利用有限元分析软件ANSYS对门式起重机蒙皮式结构系统进行模态分析,确定影响结构动态性能的关键模态频率,并对门式起重机蒙皮式结构冲击振动进行瞬态动力学分析。用ANSYS软件仿真分析门式起重机蒙皮式结构系统起升的运动过程,得到门式起重机在起升过程中受到冲击载荷作用时主梁跨中垂直方向位移随时间变化的响应规律,并提取出最大动位移,从而计算出动载系数,为门式起重机蒙皮式结构的设计提供理论依据。     

基于FE-SAFE的造船门式起重机结构剩余寿命预测方法研究

针对起重机作业于随机循环载荷下,承受循环交变应力,容易产生疲劳损伤,缩短疲劳寿命,研究了基于FESAFE仿真计算的起重机寿命预测方法。根据造船门式起重机实测应力历程数据,利用雨流计数法统计出应力循环次数,获得不同应力幅对应的循环次数并编制循环载荷谱。仿真算法估算结果与Miner模型计算结果进行了对比分析,结果表明所提出的仿真计算方法对大型门式起重机疲劳寿命预测是可行的,可提高计算效率,直观显示计算结果。     

大型门式起重机的风振特性研究

为了解随机风载荷在风灾频发地区对大型门式起重机的影响,借鉴建筑工程学中随机风载荷的处理方法,利用风载荷功率谱密度函数得到风载荷的时程曲线并应用于门式起重机的风振特性研究,利用计算流体软件对风场进行模拟仿真,在起重机行业还不够成熟。工程界对于结构的动态响应分析一般有时域和频域两种分析方法,虽然频域分析法方便迅速,但时域分析因其在复杂系统的非线性方面的优势以及其计算结果的精确直观并易于掌握结构的整机风振特性,更易被结构工程师所接受。利用ANSYS软件分析了门式起重机金属结构在静风载荷和随机风载荷作用下的响应,通过对比得出,大型门式起重机在不考虑风载荷的脉动效应时将使计算结果偏于不安全。     

门式起重机主梁静动态特性分析

主梁是门式起重机的重要组成部分,其静动态特性在一定程度上影响着整机的工作性能。以某单梁门式起重机主梁为研究对象,借助有限元软件ANSYS对其开展静、动态特性分析。通过静态分析可知,该起重机主梁在工作载荷作用下,绝大部分区域承受的最大工作应力小于材料的许用应力。通过动态特性分析得出了该主梁结构的前6阶模态固有频率及振型,其中,第4阶模态对结构的动态响应影响较大。分析结果为该门式起重机主梁结构的优化提供了依据。     

水电站在役通用门式起重机安全评估

针对服役时间长、使用环境恶劣的水电站通用门式起重机安全使用问题，阐述了在役通用门式起重机安全评估的必要性和评估的内容，并以一台在役水电站通用门式起重机为例，通过外观检查、无损检测、载荷试验以及应力测试对起重机进行安全评估，得出了整机评定合格的结论。     

45t轻量化门式起重机的优化及局部屈曲研究

针对传统计算方法具有局限性,采用Ansys有限元软件对轻量化门式起重机进行不同工况下静力学分析,得到门式起重机在不同工况下的应力和挠度,从而判断门式起重机是否满足静强度与静刚度的要求。为了得到轻量化目的,将门式起重机主梁腹板和翼缘板变薄,有可能会造成主梁发生局部失稳。通过使用有限元方法对主梁进行线性屈曲和非线性屈曲分析,得到主梁局部失稳的临界载荷和临界应力,为判断主梁是否失稳提供依据,也为解决计算局部稳定性这一难题提供参考和可借鉴的方法。     

基于nCode Design-Life的重型起重设备疲劳寿命预测研究

为研究重型起重设备的疲劳损伤和寿命,以门式起重机为算例建立有限元模型,通过有限元静力学分析,最大等效应力位于跨中受拉区,得出门式起重机强度和刚度满足要求。采用nCode Design-Life疲劳仿真软件利用S-N疲劳设计方法对有限元静力学特性和疲劳损伤进行分析,得到门式起重机疲劳寿命分布云图和疲劳损伤云图,其最小寿命满足工程要求。为了研究载荷变化对起重机寿命的影响,通过改变载荷缩放因子来改变时间载荷序列的大小,对比分析载荷变化后的寿命情况,得出随机载荷减小门式起重机寿命大大增加,过载对门式起重机的疲劳寿命有显著的影响。     

大型双梁桁架门式起重机钢结构设计与研究

针对某160 t双梁桁架门式起重机,进行钢结构设计计算与研究分析.运用ANSYS软件建立三维实体模型,对起重机在工作过程中的6个最不利工况进行载荷分析,然后使用ANSYS软件对其进行有限元强度和刚度分析,得出各个工况的应力和位移云图.最后,对有限元分析结果验算评估,为改进双梁桁架门式起重机钢结构设计与研究分析提供了参考.     

腹板加高门式起重机的应力测试及分析

在铁路货场使用10 a的MQ门式起重机对腹板进行了加高,以便增加额定载荷;而后又服役了10 a,对静、动态应力测试进行分析,得知额定载荷下最大静应力出现在南梁右侧悬臂根部;经改造后的主梁仍具有理想的强度储备,仍能满足额载的工况需求;南梁跨中右侧1/4跨下盖板连接焊缝处动态响应最敏感,应引起重视,需定期检查。     

船用门式起重机动载荷的确定方法

针对动载荷难以确定的问题,采用基于振动理论动载荷和基于虚拟样机动载荷的确定方法对船用门式起重机起升、小车运行和大车运行三大机构联合启制动下的动力学问题进行了分析.建立了动力学模型和虚拟样机模型,确定了各机构在典型工况下随时间变化的动载荷,得到的最大动载荷为船用门式起重机动态有限元分析提供了数据支撑.     

门式起重机金属结构应力测试及分析

应力测试是验证起重机金属结构承载能力的最直接、最有效的手段,通过在金属结构危险截面粘贴应变片,应用应变片变形与阻值变化的关系,从而得出金属结构产生的应力,与屈服强度的比值可得出承载能力的结论。通过门式起重机危险截面的探讨、测点布置的介绍和测试结果的分析,为门式起重机应力测试提供理论依据,为门式起重机的安全使用提供技术保障。     

造船门式起重机流固耦合数值分析

建立了造船门式起重机结构整机三维模型,基于流固耦合分析方法,建立造船门式起重机有限元模型,开展了流体风场计算以及结构分析,并与应力测试进行对比,验证了该分析方法及流程的合理有效性,为后期开展起重机监督检验及安全评估提供了科学依据。     

基于Pro/E和CFD计算大型造船门式起重机风载荷

利用三维建模软件Pro/E建立大型造船门式起重机模型,网格化后导入流体动力学CFD软件中计算造船门式起重机的风载荷。与依据《起重机设计规范》(GB/T3811—2008)计算的风载荷值相比较,发现《起重机设计规范》计算的数值偏于保守和系数取值过大,某些局部风载荷增大情况不能准确的反映。该计算方法为大型门式起重机设计提供参考。     

基于ADAMS的门式起重机动态性能分析

起重机在高频率启动和制动过程中,必会给机械系统带来强烈的冲击与振动。根据某型号门式起重机主要的工作性能参数,计算出该型号门式起重机启动和制动的载荷。在Pro/E中建立三维模型,保存为X_T文件,然后导入到ADAMS中,赋予三维模型构件力学性能参数,建立门式起重机虚拟样机模型,对起升机构和运行机构的联合启动、制动工况进行多刚体系统动力学仿真分析,得出各个工况下,吊重的摆动位移曲线。为门式起重机的设计提供了一种简便、经济和实用的方法。     

基于动力学理论起重机水平偏斜载荷性能分析

针对目前规范对起重机水平偏斜载荷计算没有考虑起重机运行速度和安装间隙影响等问题,在动力学理论的基础上,通过建立起重机动力学虚拟几何模型,建立了起重机水平偏斜载荷的计算方法。通过该方法获得良好的计算结果,在工况运行速度下结果和规范计算具有一致性。并在动力学分析的基础上,分析运行速度对起重机轮压和水平偏斜载荷的影响,起重机轮压值与速度没有直接的递增或递减关系,起重机运行速度越大或水平轮安装间隙越小,起重机水平偏斜载荷也越大。通过试验测试,计算和试验具有一致行,为工程设计提供参考。     

基于等效风载模型的门式起重机整体抗风性能检测技术研究

门式起重机的整体抗风能力决定起重机在突发大风情况下的工作安全性.基于ADAMS建立了典型门式起重机的动力学模型,分析了起重机在不同风速下,起重机刚、柔腿的止挡模块支反力与风速的对应关系,通过引入刚、柔腿载荷比例系数,提出了油缸顶推力等效风载模型.基于多传感器实时检测技术,开发了门式起重机整体抗风性能检测装备,为在役门式...     

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。     

汽车起重机刚柔耦合振动特性研究

针对某型号汽车起重机,根据多体系统传递矩阵法,建立了包含柔性臂的多刚柔体系统动力学模型,研究了起重机系统的频率响应,分析了起重机在起升过程中的冲击载荷特点,计算了起重机系统的冲击响应。根据弹性形变与应力的关系,推导出了动应力计算公式,求出了柔性吊臂在起升冲击载荷作用下的动应力分布并与试验结果对比。研究了不同衰减系数的电机对吊臂最大动应力的影响。