履带式起重机吊装过程的仿真技术研究

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1、摘要履带式起重机是吊装施工中使用较广的起重机械。目前，吊装设备的选择和吊装过程的设计主要依靠现场经验和手工查询各类图表、数据，很难保证及时、准确地处理大量的施工信息，不仅影响了工作的效率，也给整个施工过程带来了安全隐患。本文对吊机吊装过程进行力学分析，以及全过程的运动干涉检验和运动轨迹优化，采用面向对象的程序设计方法开发了计算机仿真软件TPCC(TransportationPlannerofCrawlerCranes)，在实际施工之前用计算机仿真和模拟吊装，在设计阶段可及时发现施工过程中的一些不安全因素，提高了吊装过程的可行性、经济性及安

2、全性，同时也减少吊装设计时间，该技术有重要的工程应用背景和实用推广价值。本文的主要工作包括：1-根据常用履带式起重机的结构特点，在吊装过程中，对不同的地质条件和荷载特征，详细地分析了吊装过程的履带压力变化情况。2．充分考虑物品重量、惯性力、工作状态风载荷和其他因素造成的倾覆力矩作用下，吊装过程的整体稳定性，建立了整体稳定性分析模型。3．运用计算机图形学理论，通过包围盒法和Cyrus．Beck裁剪法，对吊装全过程进行运动干涉检验，并根据障碍物的结构特征，对吊机的拔杆角度、旋转角度、提升高度以及运动轨迹进行优化。4．对吊装过程中履带式起重机的

3、基本信息、吊索的基本信息以及其他影响因素的基本信息进行科学的计算机管理，防止人为的干预，使得整个吊装过程的设计更科学；5．在WINDOWS平台，采用MS．VB和MS．ACCESS数据库，进行仿真软件TPCC的开发，实现吊装过程的力学和运动仿真。同时为了提高软件的使用效率，开发了吊机优选模块，通过该模块，实现对吊机的筛选，避免了操作的盲目性。关键词：履带式起重机、仿真、计算机图形学、面向对象的程序设计ABSTRACTCrawlercranesarewidelyusedintheworldofbuildingconstructionandci

4、vilengineering，butcurrentlytransportationplanisstilldependedonexperienceandmanualactingaccordingtoliftingperformancecurvesorothertechnicaldata-Itisquiteimpossibletoensurethesafetyandefficiencyoftheoperation．Inthispaper,computersimulation，knowledgeofcomputergraphicsandmech

5、anicalanalysisareemployedtohelptheselectionofproperequipmentfromthemanypossibilitiesandthefollowingdesignofoperation．Onthebasisofthese，simulationsoftwareTPCC(TransportationPlannerofCrawlerCranes)isdevelopedbyObjectOrientedProgramming(OOP)methodtolessentheinterferenceofhum

6、anbeingandincreasesafetyandefficiencythroughouttheoperation．TheworkofthispaperCanbeconcludedasfollows，1．Accordingtothegeneralstructuralcharacteristicsofcrawlercrane，analyzingthegroundpressureinvarioussituations，2．Checkingthecrane’Sstabilityunderworkingconditions，whichisaf

7、fectedbyloading，liftingheight，andworkingradiusandotherfactors．3．Explantingtheknowledgeofcomputergraphicsintothetransportationdesign，usingboundboxandCyrus—Beckclippingalgorithmtoavoidanypossibilityofcollisionbetweenloadandobstacleorbetweenobstacleandcraneinadvance．andoptim

8、izingthecombinedmotionofthecrane’Shoistingmechanism，derrickingmechanism，slewingmechanismandcrane