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《沈阳建筑大学》 2015年
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大载荷高处作业吊篮起升动力学分析及仿真

高晓巍  
【摘要】:随着我国经济的快速发展,建筑行业进入高速发展时期,安装施工环境的复杂多变性对高空作业设备提出了更高的要求。作为现代建筑安装工程所必需的设备——高处作业吊篮(简称吊篮),存在以下问题:一方面,目前国内相关设备的额定载重为800kg,跨度为7.5m,承载能力弱,跨度小,结构单一;另一方面,采用起重机的起升动载系数作为吊篮的安全设计依据,存在不合理之处。鉴于此,本文以ZLP3000型吊篮为研究对象,在确定悬吊平台组合方案的基础上,对整机进行了动力学分析及仿真,获得了大载荷大跨度的吊篮起升动载系数范围,为同类产品的开发提供一定方法及理论参考。本文首先基于枚举组合算法初步获得ZLP3000吊篮悬吊平台的模块组合方案,利用有限元分析软件ANSYS分别对不同吊点形式的每种模块组合方案进行分析,得出各组合方案最大应力值和最大变形量,通过对比确定出满足强度和刚度的最佳方案。其次,在动力学相关理论的基础上,对整机做简化处理,在考虑钢丝绳形变和电机影响的情况下,建立了系统变刚度的二自由度弹簧振动模型,通过数值方法——Newmark-β求解,获得了悬挂装置吊点位置和钢丝绳的响应,为起升动载系数的研究提供理论依据。最后,依据虚拟样机技术,利用动力学分析软件ADAMS对起升工况下的吊篮整机进行瞬态动力学分析,获得了该工况下结构的相应位移、速度、加速度响应曲线,进而确定了吊篮的起升动载系数。本文以自行研发设计的ZLP3000大载荷高处作业吊篮为原型,在动力学相关理论的基础上,对高处作业吊篮起升工况进行了分析与仿真,获得了一套切实可行的结构分析方法,得到了结构的起升动载系数,为新产品的开发设计提供了参考依据。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH21

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