1. 本选题研究的目的及意义
集装箱门式起重机作为港口和码头等物流枢纽的重要装卸设备,其性能的优劣直接影响着货物装卸效率和安全性。
传统的门式起重机设计通常将其结构简化为刚体,忽略了柔性构件的影响。
然而,随着起重机起重量和工作速度的不断提高,以及轻量化设计的需求日益迫切,柔性构件如吊臂、桥架等在工作过程中产生的弹性变形和振动现象愈发显著,进而影响起重机的动力学性能、控制精度和安全可靠性。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着计算技术的发展和对起重机性能要求的提高,国内外学者对集装箱门式起重机刚柔耦合动力学的研究日益重视,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在集装箱门式起重机刚柔耦合动力学方面开展了大量研究工作,并在模型建立、求解方法和控制策略等方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以集装箱门式起重机为研究对象,采用多体动力学和有限元分析等方法,建立考虑多柔体耦合的刚柔耦合动力学模型,并进行仿真分析。
具体研究内容如下:
1.集装箱门式起重机系统建模:详细描述门式起重机的结构组成,明确关键部件的功能和作用。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法,逐步开展研究工作。
首先,通过查阅相关文献,了解集装箱门式起重机结构特点、工作原理以及刚柔耦合动力学的研究现状。
其次,利用多体动力学软件(例如Adams、RecurDyn等)建立门式起重机的刚体模型,并利用有限元分析软件(例如ANSYS、Abaqus等)对柔性吊臂和桥架进行模态分析。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.多柔体耦合建模:与传统研究主要关注单一柔性构件不同,本研究将同时考虑吊臂和桥架的柔性,建立更真实的、更复杂的刚柔耦合动力学模型,以更准确地预测起重机的动力学行为。
2.模态综合与多体动力学的结合:将采用模态综合方法提取柔性构件的模态参数,并将其引入多体动力学模型,以提高计算效率,同时保证模型的精度。
3.参数敏感性分析:通过对关键参数进行敏感性分析,识别对系统动力学性能影响较大的因素,为起重机的优化设计和安全运行提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1]谢宇航,方跃法,胡海涛,等.考虑伸缩臂变形的海上起重机刚柔耦合动力学模型[J].机械工程学报,2021,57(15):182-193.
[2]田学文,刘荣强,黄海.基于绝对节点坐标法的桥式起重机刚柔耦合动力学[J].中国机械工程,2020,31(11):1319-1326.
[3]张宪民,马履中,陈龙,等.基于有限元法的门座起重机吊臂静力学仿真分析[J].起重运输机械,2020(08):83-87,93.
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