液压起重机吊臂结构建模及有限元分析1

毕业设计(论文)开题报告

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学 号： 机械设计制造及其自动化 液压起重机吊臂结构建模 及有限元分析

年 日

毕业 设计 论 ()文 题开报 告1.结 合毕业设(论计)课题情文，况据根所阅查的献文料资每，撰人写2 000字左 的右文献述综文献 综1述.课题背 景1课.题背液压起重机景本文(指液压特用起重机) 船，船是的一上种大板机甲械，是它一船 舶装卸货物的种设备，船舶是普遍上使用一种装的卸设备货。臂在吊用船起机上是重最重要 金属结构的部件也是，主要受构力，吊件臂的构设结计接决定着整个直重起机外观的 和性能。吊结构设臂的质量是计起机作重性能和安业全的证保，因此在吊设计臂时对吊臂 进行受力算和结计分析构算计是分必要十。的在 起重吊臂机设的中计，其尤中吨小位吊臂设的计通，常用采传的统学方法力计， 复算杂，投需较多的人入及力间，时计且精算较低度，算时仅计虑考个几危截面险的强度 有一定的局限，。因性本此文将入引 以ASNSY软件为工具的有限元分析方法 。2.限有元分析 .2限元有析分.1 2. 1 发2展历史在 02世纪 40 代初年首次期提出。1941年 兰赫尼可夫A(.H enikorff)出 用隔提栅的集体合表二示维与三的结构体维19。34年库兰 特R(.C oranut也)应 了用单“元”法则的。了到 02 世纪 0 5代年，由工于上程的需要特，别高是电速 计子机算的现与应出，用限元法得以有迅速发展并得，愈来愈到泛的应广用。916 0年拉克(夫R .. CWloguh)首先提“有出元限法” 。 年来，近计在机程序的算制方面编也有了非，大的常发。展于有限元由法的 用通性，已经成它解决各为种问题的强力和灵有活用的通具。因工不少国家编 制了大型通此的计算机程序用如，:AP、ADINA、SANSYS、BAAQS、UCSMOO S等。

2. 基本2思首先，将表示想构结的连续离体散若为个干子域(单) 元，单之间元通过其界边上的结 点相接成连组体。合其次 ，用个单每元所假内设的近似数函分地片示全求表域解待内的未求知变场。

量 业毕设 计( 论 文开 )题 报告元单的内近函数似未知场用变量函数单在各元个点上结的值数和与其对应插的值函 表数。 示后最，通过和原题问学模数等效型(本基法方、边界件条)变分原的理加或权量余法 ，建求解立本未基知量代数方程的或组常分方微组程，应用值数方法求，从解而到得 题问答案。 有限分析实际问题元主的步骤要：为立建型模，推有限导方元式程，解求有元方 限程，数值组果表结。

3示国.内外限元有件软发展况状及势趋 .3国内外有元限软件展状况发及势3.趋1发 状况展际上早在 国06 年初就代始投开大量入人力的和力物发有限元分开程序，析但正真的 CE A软是件诞生 7于0年 代期初，近而1 5年是则CAE 软件商 品的发化阶段展，CEA开 发 商为足满市需求和适应计算机场、软件技硬的术迅速发展，大在力推其销件软产品的 时，对软件同功能、的性能，用界面和户、后前处理能力都进行了大幅度的，改与进扩 充 。916 年4崔俊芝院士研初制国内第出个一平面问通用有题元限序。程02世纪 6 0年 到代 0 年7代国，的有内元方法限及限有元件软生诞，后应用多于个域领20 世纪 。07 年代 中期大连理工，学大研出制J EIF 有限元X件，航软工业部研空出制 AHIF 系列J程。上 序世纪 09 代以年来，批国大外CA E软件 涌国入市内，遍及场个各领，域外专家则深国 到大学入院所、企业、工和厂因此，得使内自主研国的 CA发 软E件到强烈受击，以打于 在至世上纪最十后年自主几创的新伐步得异变常缓慢也与国外， ACE软件拉 开差距。到直 进 入2 1世纪后国，内自主识产知权C E 软A才件市化场各知名，大与学公 司CA E件开软 发得到速迅展发

3。.2发 趋展势32.1.从 纯单的构力结学计发展算到求许解多问题 有元限析分法最方是早从结化矩构分阵发析而展来逐步推广到，、板壳实体等连和续体 固力体学析，实践分证明这一是种非常效有的数值分析方法。而从理且论也已上

经毕

设 业(论计 文) 开 报题 告明，只要离散证求对解足够小，象所得的解就可足逼近于精确值。 够.3.2 2由求线解性程问工题进展到析非线分性题 问随科着技术的学发，展线性 论理经远已不远能足满设计的要。 求仅靠性线计算理论就不 以解决遇到足问题，只的有采非线用有性限算元才能解决法为。近年来国此外些一公 花司大费人力和量物开发了诸如力 BAQU、SADNI A等求非解线性题问的软件，得到并 泛广用应 3.2。3 .增可视强化的置建前模后置数据处和功能 随理着值数分方法析的步完逐，善其是尤算计运算速机度飞的发展速，整计算个 统用于系求运算解的时间来越少越而，据数备准和运算果的结问题日益突出。此因前几 目所有的商乎化业限元有序程统系都有功很强能前的建置模后和置数处据理块模

。.结4构有的元分析限4 .结构的有限分析元为了保证臂吊构的正常结作，工一需要考般如下虑要： 求度要求强在规：载荷定作下，用结构当应不破被坏即，结构有应足够的抵破抗的 坏力能。 度要求：刚在荷载作下，结用即使有构够的强度足但，变若形大，过不能正常仍工作 因此刚。度求就要是指构结有足应的抵够变形的抗能力 稳。性要定求即结构：有应足够的保原持有衡平形的能力态。

毕业 设计(论 )文开题 报 告参考文献 ： 1王新荣陈永，波有限元.法基础及 ASNS 应Y用第 1 .版北.京科学出：版社2008 ,2 周玉，昌小贺华有.限元析分的基方法本. 第 1版.京北：学化业工出版社200, 3 6胡于，王璋奇进有.元分限析应及用北京.清华：大出版学，社00924 傅永 华.有限分析元.汉：武武大学汉版社，200出 3 5雷晓燕有限.法元.北：中国铁京道出社，版002 60王 勖力有.单元法限北京.:华清学出版社，大003 2 7张瑞.有国限元.北京：法械机业出工社版19,2 89 守义薛有限.元法单.京：北中建国工业材版社出2005,9 李人宪有.限法元础基.第 5版.北京 ，国防工出版业，20社021 冷纪桐0,军赵张娅.,有元限术基技.北础京化：学业出工社版20,07 1 陈1珍孝赵，涛.有限维元法础.基北：科学京出社版，2009

毕 业 设 计论 (文)开题 告报2本.课题研究要解或的决问和题采拟用的研手究段(途)径

1.究研的问题 .1研究的问题本课题主要研究是液的起压机吊臂结重构建模和有元限析的分题问 设。要遵循经计济合 理要的求，同时要也注重全安适用等、要求

2.研究。径途2. 前期准1收集相备资料关查，阅外文中献请、教老师同学和学。习、握液掌压起重吊机臂构 的结力特受，点及以一的般建模过程，并学习且 GU 和ANYS S软件

2。2 .模建程针对过拟好定的方案 用UG进 行建，模时同以可当适改参变来观数察臂吊结构受力 特的点。2.3 有限分元析 用ANYSS软件对 U 建G模后的结果行进分析 并且得出，论， 最后选结择最佳案进行方 算

计毕

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告