| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 研究的背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 门式起重机发展现状及趋势分析 | 第10-13页 |
| 1.3 门式起重机的有关概念 | 第13-16页 |
| 1.3.1 结构型式 | 第13-14页 |
| 1.3.2 主要参数 | 第14-16页 |
| 1.3.3 计算载荷与类别 | 第16页 |
| 1.4 起重机现代设计方法 | 第16-18页 |
| 1.5 机械优化设计概述 | 第18-19页 |
| 1.6 研究内容和方法 | 第19-21页 |
| 2 门式起重机主梁静态分析及截面尺寸优化 | 第21-36页 |
| 2.1 有限元法的基本理论 | 第21-24页 |
| 2.1.1 有限元单元法的提出和应用 | 第21页 |
| 2.1.2 有限元法的计算思路 | 第21-22页 |
| 2.1.3 有限元法的解题步骤 | 第22-24页 |
| 2.2 JMQ4540门式起重机技术参数 | 第24页 |
| 2.3 起重机有限元模型的建立 | 第24-28页 |
| 2.3.1 三维模型的建立 | 第25-26页 |
| 2.3.2 单元类型的选择 | 第26-27页 |
| 2.3.3 分析工况及受力分析 | 第27-28页 |
| 2.4 主梁静态分析结果 | 第28-30页 |
| 2.5 主梁截面尺寸优化 | 第30-34页 |
| 2.5.1 优化方法选择 | 第30页 |
| 2.5.2 目标函数 | 第30-31页 |
| 2.5.3 约束条件 | 第31-33页 |
| 2.5.4 优化结果及分析 | 第33-34页 |
| 2.6 小结 | 第34-36页 |
| 3 主梁模态分析 | 第36-48页 |
| 3.1 模态分析理论基础 | 第36-39页 |
| 3.1.1 系统动力学模型 | 第36-38页 |
| 3.1.2 实模态分析 | 第38-39页 |
| 3.2 吊重起升过程分析 | 第39-41页 |
| 3.3 激励分析 | 第41页 |
| 3.4 响应求解 | 第41-43页 |
| 3.4.1 受迫振动响应求解 | 第42页 |
| 3.4.2 吊重加速上升阶段响应求解 | 第42-43页 |
| 3.4.3 稳定起升过程的响应求解 | 第43页 |
| 3.5 模态分析与机构刚度间的关系 | 第43-44页 |
| 3.6 模态求解 | 第44-45页 |
| 3.7 结果分析 | 第45-47页 |
| 3.8 小结 | 第47-48页 |
| 4 起吊过程动力学分析 | 第48-58页 |
| 4.1 瞬态动力学分析理论 | 第48-49页 |
| 4.2 吊重起吊瞬间动载系数分析 | 第49-50页 |
| 4.3 弹性动力学系统模型以及预张紧时间的确定 | 第50-53页 |
| 4.3.1 弹性动力学系统模型的建立 | 第51-52页 |
| 4.3.2 预张紧时间的确定 | 第52-53页 |
| 4.4 基于ANSYS的瞬态分析方法 | 第53-54页 |
| 4.4.1 瞬态分析方法介绍 | 第53-54页 |
| 4.4.2 阻尼的选取 | 第54页 |
| 4.4.3 时间步长的选取 | 第54页 |
| 4.5 瞬态动力学分析结果 | 第54-57页 |
| 4.5.1 主梁等效应力分布 | 第54-55页 |
| 4.5.2 主梁位移的时间历程 | 第55-57页 |
| 4.6 小结 | 第57-58页 |
| 5 起重机新型结构及轻量化研究 | 第58-70页 |
| 5.1 门式起重机改造方案 | 第58页 |
| 5.2 门式起重机改造方式 | 第58-59页 |
| 5.3 基于Hyerworks的主梁优化 | 第59-67页 |
| 5.3.1 Altair Optistruct结构迭代优化过程理论基础 | 第60-61页 |
| 5.3.2 设计变量的选取与定义 | 第61-62页 |
| 5.3.3 状态变量的选取与定义 | 第62页 |
| 5.3.4 目标函数与门式起重机尺寸优化数学模型的建立 | 第62-63页 |
| 5.3.5 优化模型的建立 | 第63-64页 |
| 5.3.6 主梁优化后的结果分析 | 第64-67页 |
| 5.4 主梁优化后的静力学分析及模态分析 | 第67-69页 |
| 5.5 小结 | 第69-70页 |
| 6 实验与结果分析 | 第70-80页 |
| 6.1 实验目的与实验原理 | 第70-72页 |
| 6.1.1 实验目的 | 第70页 |
| 6.1.2 实验原理 | 第70-72页 |
| 6.2 实验设备及实验条件 | 第72-74页 |
| 6.2.1 仪器设备 | 第73页 |
| 6.2.2 实验条件 | 第73-74页 |
| 6.3 实验方案 | 第74-77页 |
| 6.3.1 起重机的工作状况 | 第74页 |
| 6.3.2 测试截面的确定以及应变片的布置 | 第74-75页 |
| 6.3.3 加载方法 | 第75页 |
| 6.3.4 测试前的准备工作 | 第75-76页 |
| 6.3.5 实验步骤 | 第76-77页 |
| 6.4 数据处理与结果分析 | 第77-79页 |
| 6.5 小结 | 第79-80页 |
| 7 全文总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 全文总结 | 第80-81页 |
| 7.2 展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87页 |