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《基于ANSYS Workbench的箱型伸縮吊臂動態(tài)特性研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機械設計與制造第6期38MachineryDesign&Manufacture2015年6月基于ANSYSWorkbench的箱型伸縮吊臂動態(tài)特性研究繆強,張仲鵬,李辛,梁峻(1.西南交通大學機械工程學院,四川成都610031;2.Volvo汽車成都制造工廠,四川成都610199)摘要:大型化、高速化逐漸成為起重機的一個發(fā)展趨勢,這些都會加劇整機的動態(tài)響應。為研究鐵路起重機箱型伸縮吊臂在吊重被突然提升離地與吊重懸空靜止開始起升兩種工況真實動態(tài)特性,引入了鋼絲繩阻尼系數,建立了運動微分方程,推導出相應工況整個過程的動態(tài)載荷的理論公式。公式表明載荷為繞固定值上下振動、振幅不斷衰減的周期函數。據此在
2、ANSYSWorkbench中建立了鐵路起重機箱型伸縮吊臂有限元模型,采用模態(tài)疊加瞬態(tài)動力學分析法詳細研究了不同載荷頻率與吊臂固有頻率比值對吊臂最大應力的影響,得出頻率比與最大應力關系曲線。結果表明,即使動栽荷振幅衰減速度較快,在共振區(qū)吊臂最大應力同樣會超過材料的屈服極限。關鍵詞:伸縮吊臂;阻尼系數;理論公式;動態(tài)載荷;頻率比;瞬態(tài)動力分析;共振中圖分類號:TH16文獻標識碼:A文章編號:1001—3997(2015)06~0038—04DynamicCharacteristicsStudyofTelescopicBoomBoxBasedonANSYSWorkbenchMIAOQiang,ZH
3、ANGZhong-peng,LIXin,LIANGJun2(1.SchoolofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,SichuanChengdu610031,China;2.TheVolvoCarManufacturingPlantsinChengdu,SichuanChengdu610199,China)Abstract:Thedevelopingtendencyoflargecandhigh-speedofcraneintensifesthedynamicresponseofgantrycraneinhoistingproce
4、ss.Inordertostudythetwoworkingconditionsoftelescopicjib,crane,loadhoistingsuddenlyfromthegroundandhoistingfromhungmotionless,realdy,~icproperty,thetheoreticalformulaofthedynamicloadWaSderivedbydampingcoeftcientWCISintroducedintothemomentumequilibriumequations.Itisshownthattheformulacanindicatetheloa
5、disaperiodicfunction,whichvibratingupanddownnearafixedvaluewiththeamplitudedecaying.ModalsuperpositiontransientdynamicanalysismethodusedintheANSYSWorkbenchaccordingly.Onthebasisofeffectanalysismaximumstressofthestructureinconsequenceoftheratioofvariousloadfrequencytothenaturalfrequencyofthejib,there
6、lationcurueoftheratioandthemaximumstressisfitted.hturnedoutthatevenifthedynamicloadamplitudedecayingrapidly,thejibmaximumstressalsowillexceedtheyieldlimitwithintherangeofresonance.KeyWords:TelescopicBoom;DampingCoeficient;TheoreticalFormula;DynamicLoad;FrequencyRatio;TransientDynamicAnalysis;Resonan
7、ce1引言懸空靜止開始起升兩種工況的動力學模型,運用彈性力學、機械振動理論對模型進行詳細研究,得到整個過程鋼絲繩拉力的時程起重機在工作時需要頻繁的對吊重進行起升和下降。而吊曲線,并利用有限元軟件對起升過程進行動態(tài)仿真。重運動狀態(tài)的改變,會對承載結構和傳動機構產生附加動載荷,引起吊臂和鋼絲繩的振動。目前對起升動態(tài)研究采用的載荷多為2理論計算線性,文獻舊中吊重離地鋼絲繩拉力就不再變化,未考慮吊重離地2