抓斗挖泥船臂架結(jié)構(gòu)有害沖擊振動(dòng)仿真分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著沿海和長(zhǎng)江干線(xiàn)港口深水航道及海洋工程的迅速發(fā)展，我國(guó)對(duì)抓斗式挖泥船需求量越來(lái)越大，從而對(duì)抓斗式挖泥船的綜合性能提出了更高的要求。抓斗挖泥機(jī)作為抓斗挖泥船的重要挖掘工作裝置，其重要承載構(gòu)件臂架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和工作性能將極大的影響整機(jī)作業(yè)效率。由于海上作業(yè)環(huán)境的多樣性，使得抓斗挖泥船的受力情況極為復(fù)雜，因此對(duì)惡劣環(huán)境下臂架所受到的有害沖擊造成的臂架振動(dòng)進(jìn)行仿真分析具有十分重要的意義，有助于了解其振動(dòng)特性，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，提高其振動(dòng)性能。<

2、br>　　本文以18m3抓斗挖泥船臂架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，以有限元法、動(dòng)力學(xué)分析法為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，建立抓斗挖泥船挖泥機(jī)剛?cè)狁詈夏Ｐ?，?duì)挖泥機(jī)在滿(mǎn)載情況下的起升、回轉(zhuǎn)和卸載泥土三個(gè)不同工況下的臂架結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析，真實(shí)反映出臂架結(jié)構(gòu)在挖泥作業(yè)過(guò)程中的振動(dòng)性能，并通過(guò)對(duì)抓斗挖泥機(jī)進(jìn)行了應(yīng)力試驗(yàn)，以動(dòng)載應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)果對(duì)虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)合理論分析，合理地確

3、定挖泥機(jī)仿真工況及載荷組合，據(jù)此，用ANSYS軟件對(duì)抓斗挖泥機(jī)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，并對(duì)相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，找出其危險(xiǎn)斷面位置，確定最危險(xiǎn)的工況，為后續(xù)的振動(dòng)仿真作鋪墊。
　?。?）對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，提取了前十階固有頻率、主振型及振型圖，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，研究了臂架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性；同時(shí)建立抓斗挖泥機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)不同工況對(duì)其進(jìn)行理論分析，研究了不同工況下產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理與原因。
　　（3）利用Solid

4、Works軟件建立的剛體模型與ANSYS軟件建立的臂架柔體模型，導(dǎo)入至 ADAMS中，建立挖泥機(jī)剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型，以此為仿真對(duì)象，在起升、回轉(zhuǎn)、抓斗卸載等工況下，對(duì)臂架結(jié)構(gòu)的有害沖擊振動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。
　?。?）通過(guò)對(duì)挖泥機(jī)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)，校核了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果與剛?cè)峄旌夏Ｐ头抡娼Y(jié)果對(duì)比分析，對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果進(jìn)行評(píng)判。
　　本文完成了抓斗挖泥船臂架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)計(jì)算分析，了解其受力特點(diǎn)與危險(xiǎn)工況，