起重机悬臂的动力模态分析

2011-2012学年第二学期研究生课程考核

（读书报告、研究报告）

考核科目：计算机辅助工程分析及应用 学生所在院（系）：机电工程学院 学生所在学科：机械电子工程 姓名：徐洁

学号： 1102210496

题目：起重机悬臂的结构动力学分析

目录

第1章问题描述与分析 ............................................................................................... 3

1.1结构动力学分析概述 ...................................................................................... 3 1.2 问题描述与分析 ..........................................................错误！未定义书签。 第2章立体桁架结构的动力分析 ............................................................................... 4

2.1 定义工作目录及文件名 .......................................................................... 5 2.2定义单元类型和材料属性 ....................................................................... 5 2.3 创建几何模型 .......................................................................................... 7 2.4 划分网格 .................................................................................................. 9

第3章模态分析过程 ................................................................................................. 10

3.1施加约束条件 ......................................................................................... 10 3.2 建立分析类型和分析选项并求解......................................................... 13

第4章命令流............................................................................................................. 18

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第1章起重机简介与模型结构

1.1 起重机简介

起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。

起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。

1.2 模型结构

起重机悬臂是标准的立体桁架结构。如图1所示，每个网格的长宽高均为0.4m，总长为3.2米。结构支撑方式为一端固定一端悬臂。杆件采用空心钢管，截面尺寸为?16?2.5mm，弹性模量为E?2.1?10112N/m，泊松比μ为0.3,杆件密度为7850kg/m。

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图 1生成图

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图2 龙门起重机实例图

图3起重机实例图

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第2章 模型建模过程

2.1 定义工作目录及文件名

启动ANSYS mechanical APDL product launcher窗口，在license中选择ANSYS multiphysics产品,在working directory输入栏中输入工作目录，在job name中输入文件名，单击run运行程序。

2.2定义单元类型和材料属性

1 所采用命令或工具 （及必要的说明） 选择Main 命令参数 建模后的模型（包括对话框） menu>Preferences>Structural,过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项，单击ok。 2 定义单元类型 Main menu>Preprocessor>Element Type>Add/edit/delete.选择Structural Link中的3D spar8单元。 - 5 -

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