100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析

为确保100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计的合理性,采用壳单元建立该起重机的有限元模型,用ANSYS计算臂架结构应力和应变,得到臂架的应力和应变分布,验证臂架的强度和稳定性.在起重机性能满足要求的情况下,以减轻结构自重为优化目标,以截面尺寸为优化设计变量,用ANSYS对臂架进行优化设计.优化设计后的臂架满足设计规范,臂架截面尺寸缩小、自重降低,整机性能得到提高.     

基于虚拟样机的轮式起重机吊装安全性研究

研究起重机吊装轨迹优化的问题,系统缺少对吊装轨迹安全因素的控制。为确保吊装作业安全顺利,提出采用虚拟样机仿真技术检验起重机吊装过程。首先推导了三自由度起重机的正逆运动学模型及起重机的雅可比矩阵,得到起重机各关节的位置及速度对起重臂末端位置及速度之间的映射关系,运用五次多项式插值函数对起重机的吊装过程做轨迹规划。根据吊装过程规划模型,在ADAMS软件上进行仿真,仿真结果验证了吊装过程的安全性和定位的准确性。     

高空作业平台臂架伸缩运动的横向振动特性

为了探究高空作业平台做伸缩运动时变幅平面内的横向振动动力学特性,针对臂架的实际搭接和支承情况,将臂架等效为根部铰接、中间弹性支承且带有集中参数的变截面变长度梁. 基于牛顿第二定律建立各臂段的运动微分方程,采用模态叠加法、结合边界条件求解臂架一系列时刻的瞬态振型函数,曲线拟合时变参数以近似表示梁的振型,并依据伽辽金截断方法,得到广义坐标下的状态空间方程. 在Matlab/Simulink环境下进行动态仿真,得到伸缩过程中臂架头部的变幅平面横向振动动态响应. 结果表明,就横向振动振幅而言,搭接简化会带来15.63%计算结果误差;支承简化会加大臂架整体刚度、减小臂架振动响应,不可取。     

大跨越钢管塔双平臂抱杆的风致响应

基于风洞高频天平测力试验,获取抱杆结构在不同风向角和平臂姿态条件下的体型系数;建立施工全过程中典型工况下双平臂抱杆有限元模型,计算得到抱杆结构在多种施工工况和不同风向下的动力时程响应和风振系数,并与高耸结构设计规范的风振系数取值进行比较分析. 结果表明,对于抱杆杆身部分,基于时程分析的风振系数结果沿高度变化规律比规范风振系数更加复杂;对于第一道腰环拉索以上部分,即抱杆顶部悬臂部分,规范给出的风振系数较为保守,显著大于时程分析方法风振系数. 对于抗风最不利工况,抱杆顶部在0°和45°风向角下的时程风振系数分别达到3.05,2.24（45°x向）和2.28（45°y向）.     

塔式旋转混凝土布料机的工况计算及配重调控分析

塔式旋转混凝土布料机是一种可高效输送混凝土的工程机械,被广泛用于混凝土浇筑。施工过程中,为减小其布料端悬臂力矩、保证其塔架的稳定性,需要随时根据其伸缩桁架的伸缩量来调节其配重块的位置。运用有限元ANSYS软件,分析了布料机在极限工况条件下的结构强度和最大合力矩,计算了19种不同工况下力矩、桁架伸缩量及配重调节距离之间的数值关系。在此基础上,利用MATLAB的拟合优化功能得出三者之间的函数关系并绘制三维曲线。研究结果为塔式旋转混凝土布料机的安全运行提供数据支持,同时为其后续的优化设计提供参考。     

Exploring approaches to improve the performance of autonomous monitoring with imperfect data in location-aware wireless sensor networks

In recent years, information and sensing technologies have been applied to the construction industry to collect and provide rich information to facilitate decision making processes. One of the applications is using location data to support autonomous crane safety monitoring (e.g., collision avoidance and dangerous areas control). Several location-aware wireless technologies such as GPS (Global Positioning System), RFID (Radio-frequency identification), and Ultra-Wide Band sensors, have been proposed to provide location information for autonomous safety monitoring. However, previous studies indicated that imperfections (errors, uncertainty, and inconsistency) exist in the data collected from those sensors and the data imperfections have great impacts on autonomous safety monitoring system performance. This paper explores five computationally light-weight approaches to deal with the data imperfections, aiming to improve the system performance. The authors built a scaled autonomous crane safety monitoring testbed with a mounted localization system to collect location data and developed five representative test cases based on a live construction jobsite. Seven hundred and sixty location readings were collected at thirty-eight test points from the sensors. Those location data was fed into the reasoning mechanisms with five approaches to generate the safety decisions at those thirty-eight test points and evaluate system performance in terms of precision, recall and accuracy. The results indicate that system performance can be improved if at least ten position readings from sensors can be collected at small intervals at any location along the moving path. However, by including additional data such as velocity and acceleration that may be read from devices mounted on workers, localization error may be significantly reduced. These findings represent a path forward to improve localization accuracy by mixing imperfect data from the sensed environment with supplemental input.     

造船龙门起重机大车纠偏控制系统的设计与应用

造船龙门起重机随着造船业的迅速发展也跟着快速发展起来。在大车行走过程中,由于龙门起重机的刚腿和柔腿之间的跨距较大,因此要求刚腿和柔腿的位移要始终保持一致,如果偏差过大则会造成大车偏斜运行等严重后果。本文结合软硬件的设计,详细介绍了大车纠偏控制系统从位置检测到位置闭环控制是如何实现大车的实时纠偏。     

虚拟样机技术在门座起重机设计中的应用

分析门座起重机设计的现状,结合虚拟样机技术、参数化建模技术实现门座起重机的三维参数化建模,并应用虚拟装配技术生成整机系统的虚拟样机模型;通过对门座起重机虚拟样机的建模分析,为起重机有限元动力学分析提供精确的模型,减少设计开发成本.     

750 kV变电架构隔震性能的有限元分析

针对750 kV变电架构在地震中易损性问题。基于ANSYS有限元软件,分别建立了750kV构架隔震前后的有限元模型,输入地震波进行动力时程响应分析。结果表明,采用合适的隔震支座后电力架构基频降低,顶端位移响应、杆件应力以及倾覆力矩较隔震前都有不同程度的减小,验证了隔震系统的有效性。     

大型龙门机床的直线度误差建模及误差补偿

为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研发的误差实时补偿系统并依据基于B样条曲线的空间直线度误差数学模型,实现对大型龙门数控机床的空间直线度误差补偿.采用两轴联动补偿切削导轨面的方法进行试验,并与多项式模型和斜线插补模型进行对比,结果表明:B样条模型补偿后的导轨直线度最优,检测的导轨各方向直线度误差均减小90%以上,显著提高了大型龙门数控机床加工精度.