基于adams和ansys起重机动态仿真的分析和故障诊断论文

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要Pro／e、ADAMS和ANSYS是CAE技术中最常用和最重要的的软件之一．CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造在内的计算机辅助设计和生产的综合系统。CAE技术的应用范围很广发展也相当快，CAE技术的功能主要有产品的建模、工程分析与仿真。当前CAE系统正向智能化发展，被很多公司、工厂用于新产品开发，以缩短新产品研制的周期、降低成本和提高质量、加强企业在国内外市场中的竞争能力。本文以马钢的一台旋转挂梁起重机为对象，综合运用Pro／e、ADAMS和ANSYS三个软件，实现了

2、对该起重机的强度校核、故障诊断和整改修复。另外本课题建立了三维建模、整机仿真、有限元分析之间的有机联系。除了应用在故障诊断也可以把这个技术方法应用在产品开发上。首先本文通过对起重机发展趋势和国内外起重机CAE研究现状的分析，发现了在起重机研究领域综合应用各种CAE技术的必要性和空白点，从而确立了本文的研究方法和技术路线。将Pro／e、ADAMS和ANSYS三个软件综合应用到起重机的强度校核、故障诊断和整改修复中是本文最大的创新点。其次使用三维建模软件Pro／e完成了起重机各个零部件的建模和装配，并通过MECH／PRo插件完成

3、了Pro／E和ADAMS的无缝对接。在Pro／e建立的三维模型基础上，使用ADAMS对样机进行了修改和约束并按照本起重机的性能参数给样机施加驱动。完成了起重机样机的刚体仿真，在仿真结果中提取了我们所需要的载荷为下一步静强度校核做好准备。利用ANSYS有限元分析软件，借助ADAMS得到的载荷对该起重机主梁进行了静强度校核。再次在ANSYS中解决了ADAMS所需要的主梁柔性体的生成问题。通过ADAMS／Flex模块完成了主梁柔性体的替换。解决了小车在主梁上行走即在柔性体上施加动载荷的问题。利用ANSYSFatigueTool在刚

4、柔耦合仿真所得到的载荷文件的基础上，对于主梁腹板变截面处进行了无缺陷理论疲劳寿命的计算。对于实际寿命小于理论寿命的情况，应用断裂力学理论进行了合理的解释并进行了裂纹扩展分析。最后对主梁的开裂提出了整改修复方案，对该方案用ANSYS再次进行计算证明了该方案的有效和合理，通过对厂家的回访得知本起重机目前工作状况良好。关键词：ADAMS；Pro／E；ANSYS；起重机；仿真；疲劳；AbstractPro／e，ADAMSandANSYSisthemostcommonlyusedandimportantsoftwaresintheCA

5、Etechnology．CAEisacomputer-aideddesignandproductionintegratedsystemincludingproductdesign，engineeringanalysis，datamanagement，testing，simulationandmanutactunng·CAEtechnologyinawiderangeofapplicationsanddevelopmentisquitefast，thefunctionsofthecurrentCAEtechnologyprod

6、uctsmainlyinmodeling,engineeringanalysisandsimulation·Atpresent，CAEsystemsisdevelopingtointelligentandusedbymanycompaniesandfactoriesfornewproductdevelopment，SOastoshortenthedevelopmentcycleofnewproducts，reducecostsandimprovequality,bothathomeandabroadtostrengthent

7、hecompetitivenessofthemarket．ThisanicleaimstotheOverheadandSlewingCranewithCarrier-beam．InthisarticleintegrateduseofawiderangeofCAEsoftware，theoryandtechnologytocheck，faultdiagnosisandrepairthecrane．Inadditionthesubjectestablishmentedtheorganiclinksbetweenthethree-

8、dimensionalmodeling,machinesimulationandfiniteelementanalysis．ThetechniquesCanbeappliedinproductdevelopmentbesidesapplicationoffaultdiagnosis．Fir