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《中南林业科技大学》 2009年
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50t/28m龙门起重机主梁有限元分析及结构优化设计

李双林  
【摘要】:随着国家经济建设和基础设施建设的不断扩大和发展,龙门起重机的发展得到了极大的促进。国内各生产企业都在各自所属的领域内扩展产品种类及优化产品性能,采用一些先进的技术来开发自己的产品或通过引进国外先进技术来提高产品质量。但由于我们自身的原因以及与国外先进水平存在着差距,龙门起重机的发展受到了一定的限制,主要表现在起重量大型化、起重机自重轻量化、可靠性、人机工程合理化、操作环境舒适化等方面。长期以来,起重机的设计方法多采用以古典力学和数学为基础的半理论、半经验设计法和类比法、直觉法等传统设计方法,设计过程反复多,周期长,设计的精确度差。在电子计算机高速发展的今天,手工不能完成的设计计算如大型有限元和优化计算现在都能通过计算机很轻松的完成。随着计算机辅助工程(CAE)技术的应用和普及,各种CAE软件也迅速得到了广泛应用。大型有限元软件ANSYS是当今CAE领域最优秀的软件之一,深受广大工程技术人员的喜爱,也成为现代起重机设计的必备工具。 作者根据湖南省株洲市天桥起重机股份有限责任公司装卸货物自用龙门起重机的实际情况,在深入调查研究,掌握大量生产实际资料的基础上进行的。该课题的研究具有重要的理论意义和工程利用价值。本论文的主要工作内容如下: 1.利用大型三维建模软件UG建立了龙门起重机主梁的钢结构模型。 2.利用大型有限元分析软件ANSYS在主梁受小车车轮压力在主梁左右极限位置处、1/4跨度处、跨中位置处,分别进行有限元计算。获取了主梁在上述工况下的强度及刚度情况。 3.利用ANSYS的参数化设计语言APDL对主梁进行优化设计。获取了主梁最佳结构参数,优化前后的强度和挠度对比表明优化后的强度和挠度有了明显的提高,其应力分布趋向更加合理。优化后主梁重量比原来减轻大约15.7%。使得结构的自重极大的减轻。在节约了企业的生产成本的同时,也提高了龙门起重机的运行可靠性。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH213.5

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