桁架门式起重机主梁三维设计与分析.pdf

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硕士学位论文桁架门式起重机主梁三维设计与分析Three-dimensionalDesignandAnalysisonMainGirderofTrussGantryCrane作者：

郭云霞导师：

张亮有教授太原科技大学2010年6月；j。

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毋、，缸，j，j，钆声明尸明本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律责任由本人承担。

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逻关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原科技大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：

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中文摘要本文阐述了目前国内外桁架门式起重机的研究现状、发展方向及其在工业生产中的重要作用。

在此基础上，针对桁架门式起重机主梁杆构件较多、设计繁琐、分析困难等特点，提出了对主梁结构进行设计、建模及工程分析一体化的设计方案。

首先对桁架门式起重机主梁结构进行设计，包括类型及材料的选择、参数的确定、杆件截面尺寸计算、载荷的计算、载荷组合形式的选择及强度刚度稳定性的验算：

其次应用SolidWorks对跨度396米，起重量35+35吨的双梁桁架门式起重机主梁进行了三维建模设计，采用两种方法对该桁架门式起重机建立三维有限元模型，并对两种建模方法进行比较；再次针对各种载荷工况，用SolidWorksSimulation对主梁进行了有限元分析，验证在各种工况下主梁危险截面的强度和刚度；最后以跨度396米桁架门式起重机主梁为桁架门式起重机的基本模型，结合桁架结构特点，以Windows操作平台、VB60为二次开发环境，开发了桁架门式起重机主梁的参数化设计、建模和有限元分析一体化设计分析软件。

跨度为396米桁架门式起重机主梁设计分析一体化的实现，对提高桁架门式起重机的设计质量、缩短设计周期、降低设计成本具有显著优越性；而设计分析软件操作简便、建模效率高、实用性强、为企业研发新产品提供了方便。

关键词：

主梁；桁架；参数化设计；有限元分析；三维建模丝璺坐曼!

一一一_一ABSTRACTThisarticlegivefullresearchtotrussgantrycraneathomeandabroaICIalboutrese锄Chstatus，developmentdirectionandimportantroleintheindustrialproductionOnthisbasis，thesecharacteristicsaremoremembers、complicateddesigIl、difficultanalysisfortrussgantrycrane3Dparametricdesign，modelingandengineeringanalysisaregivetothemaingirderofthetrussgantrycr砒le，m8ldetheintegrationofdesign，modelingandengmeennganalysisFirstWithdesignofthemaingirderstructureofthetrussgantrycrane，includingchoseofthestyleandmaterials，determinationofparameter,calcu。

lationofthebarsectionandsize，calculationofload，thechoseofloadcomobinations锄dcheckingofthestrength，stiffness，stability；Second，ByusedofSolidWorks3Dmodelingdesigngivetomaingirderofthetrussgantrycranewithspanof396meters，andliftingweight35+35tBuild3Dfiniteelementmodeltothistrussgantrycranebyusetwokindsofmethods，andcomparethe僦okindsofmodelingmethods；Accordingtovariousloadconditions,finiteelementanabsistothemaingirderbyuseofSolidWorksSimulation，checkingthestrengthandrigidityofdangeroussectionofthegirderunderdifferentconditions；Finally,Takethemaingirderofthetrussgantrycranewithspanof396metersforbasicmodel，combiningthecharacteristicsoftrussStlmctures）WiththeWindowsoperatingplatformandsecondarydevelopmentenvironmentofVB60，builtdesignanalysissoftwareintegrationofparametricdesign，modelingandfiniteelementanalysisofmaingirderofthetrussgantrycraneWiththeintegrationofdesignandanalysistomaingirderofthetrussgantrycranewithspanof396meters，havesignificantsuperioritytodesignquality,shortenthedesigncycle，reducingcostDesignanalysissoftwarewithsimpleoperation，highefficiencymodelingandpractical，andprovidestheconvenienceforenterprisetodevelopnewproductsKeywords：

Maingirder；Truss；Parametricdesign；Finiteelementanalysis；3DmodelingII目录目录第一章绪论111问题提出112桁架式起重机发展现状113起重机CADCAE发展现状214CADCAE技术特点及应用软件2141CADCAE内涵及特点2142OADCAE的应用软件415课题研究内容和意义4第二章桁架门式起重机主梁结构设计。

721桁架门式起重机结构7211起重机结构类型。

7212桁架结构的组成及特点722桁架计算模型建立过程1023主梁结构主要技术参数1124杆件截面设计一1225载荷计算13251载荷计算原理13252载荷计算1426主梁强度、刚度验算2027本章小结21第三章桁架门式起重机三维CAD设计2331So|IdWorks功能及特点23311SoIdWorks的基本功能23312SoIldWorks软件特点2432SoIidWorks三维建模思路2533桁架门式起重机三维有限元模型方案26331三维有限元模犁的两种设计方案26332设计方案的对比2934SolidWorks的二次丌发30341二次丌发原理12引30目录342二次丌发思路3135SoIidWorks二次开发的过程32351二次开发的目的32352选择VB语言进行SoI