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《武汉理工大学》 2005年
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基于虚拟样机的门座起重机组合臂架系统动力学仿真研究

李端  
【摘要】:港口的发展对港口机械的要求也越来越高,因此港口装卸机械的设计计算方法需要不断地更新、充实和完善,使港口机械向更注重功能性、经济性、可靠性和安全性的方向发展。长期以来,港口装卸机械的设计方法多采用静态设计为主,并没有有效的动态仿真设计新方法。在港口机械研制过程中引入虚拟样机技术可以实现计算机对起重机各机构在各种工况下随载荷变化的运行状态及随时间变化过程的仿真模拟,得到仿真输出参数和结果,以此来估计和准确推断实际运行的各种数据,对港口机械进行动态分析和计算有一定参考价值。从而为将来起重机虚拟设计的研究打下基础,为起重机的创新设计和优化设计提供先进的技术支持,这对于加快起重机械研制周期、降低研制成本,都具有重要的意义。 本文基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件平台,建立了门座起重机组合臂架系统的三维数字化虚拟样机,并对其进行了较为系统的多体系统动力学仿真分析,实现了计算机对组合臂架系统在各种工况下随载荷变化的运行状态及随时间变化过程的仿真模拟,得到的相关仿真分析数据对于门座起重机组合臂架系统动态设计提供了有效的手段,论文的主要内容包括: 根据起重机动力学理论,建立了相关动力学模型,确定了在不同工况下的动力载荷;使用三维实体造型软件UG,建立了组合臂架系统的三维实体模型,并将组合臂架系统的三维实体模型顺利导入ADAMS软件,在对各个部件施加约束和力后,进行了多刚体系统动力学三维可视化仿真分析:对臂架结构进行模态分析,从而了解臂架的动态特性,提取了前几阶固有频率、主振型图,并对结果进行了分析:利用Ansys软件与ADAMS软件的双向接口,把臂架柔性化,建立组合臂架系统的刚柔耦合虚拟样机,在不同工况下,进行了刚柔耦合系统动力学仿真的初步研究。 总之,门座起重机组合臂架系统的虚拟样机研究,是先进的设计、分析、仿真技术应用于门座起重机设计中的初步尝试,为设计经济、可靠、稳定的高性能门座起重机提供了有力的工具和实现方法。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH213.4

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