基于虚拟样机的起重机起升机构动力学研究

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1、中亂分类号：TP3919学校代码:10856学号:M010112107硕士学位论文Master^Thesis论文题目基于虚拟样机的起重机起升机构动力学研究机械制造及其自动化专业赵一帆作者姓名沙玲指导教师完成日期2014年11月中图分类号：TP391.9学校代码：10856学号：M010112107上海工程技术大学硕士学位论文基于虚拟样机的起重机起升机构动力学研宄作者姓名：赵一帆指导教师：沙玲专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院申请学位：工程硕士完成时间：2014年11月评阅人：闵办名丄明紅答辩委员会主席：竹以^____________成员：

2、j雇极I明f省門UniversityCode：10856StudentID:M010112107TheDynamicResearchonHoistingMechanismofCraneBasedonVirtualPrototypeTechnologyCandidate:ZhaoYifanSupervisor:ShaLingMechanicalMajor:ManufactureandAutomationShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaNovember,2014上海工程技

3、术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：I曰期：況化年3月/〇日上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学

4、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于.不保密¥(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名#指导教师签名:口期：加(X年；月卜曰日期：年}月/〇日基于虚拟样机的起重机起升机构动力学研究摘要随着生产规模的不断扩张，自动化水平的持续提高，传统起重机设计、校核采用的静态处理方法，早已不能准确反映起重机的实际动态性能，特别是对工作运行中的一些特殊工况的处理尤为不合理。所以，目前起重机设计在综合考虑运行安全可靠性、工作机构的广义分析等方面提出了一

5、系列更深入的设计要求。虚拟样机技术作为一种融合了先进建模仿真技术，现代集成制造技术和先进综合管理技术的新兴技术，在起重机的设计过程中应用虚拟样机技术可以准确的实现起重机起升机构在各种工况下的动力学仿真，通过动态仿真分析就可以更加精确的了解起重机实际工作运行的具体状态。为此，本文以某品牌5T-9mCD1型桥式电动葫芦起重机为研究对象，通过建立起重机的虚拟样机模型，分析起升机构的工作过程以完成对整个起重机的动态特性的研究，主要研究内容如下：(1)在多体动力学理论和有限元方法的基础上，建立了起重机将重物从地面吊起，加速起升,匀速提升以及最后减速制动的整

6、个工作过程的动力学模型。(2)引入虚拟样机技术，以SolidWorks软件和ADAMS软件为平台建立起重机的虚拟样机模型，根据实际的工作运行状态添加约束条件，施加载荷，确定驱动函数实现了起重机起升机构整个工作过程的动力学仿真分析，得到了起重机起升机构的各项动态参数。同时结合动力学模型，定量的分析了起重机起升机构的冲击动载荷和吊重偏移的摆动载荷，从而准确了解起重机在实际工况下的动态性能。(3)以起升机构的主体装置——卷筒为例，联合有限元分析软件ANSYS建立了卷筒的刚-柔耦合模型，通过从ADAMS软件中得到的边界约束条件和载荷信息，准确的获取了卷筒

7、的应力大小与分布情况。通过本次动力学研究，可以准确的了解起重机的实际工作性能，指导改进起重机的结构设计，以此为依据指导起重机的研发，能为起重机械的创新设计提供有实际意义的理论参考。关键词：虚拟样机技术，起重机，动力学，运动仿真ITheDynamicResearchonHoistingMechanismofCraneBasedonVirtualPrototypeTechnologyABSTRACTWiththeexpandingofproductionscaleandthecontinuousimprovementofautomationlevel

8、,traditionalstaticdesignofcranecouldnotaccuratelyreflecttherealdynam