基于ADAMS的600t起重船起重机结构动态仿真研究

摘要

近年来，随着水上工程的迅猛发展，作为水上吊装和装卸用的大型起重设备--起重船的需求量也越来越大。而单纯的以传统的设计方法和设计手段以不能很好的满足客户的要求，因此新的设计方法和手段开始不断的出现。20世纪以来，计算机技术迅猛发展，在计算机技术与数学、力学、图形学等完美结合的形势下，大型起重机械的研发以此为平台也取得了很多实质性的发展。然而，对全回转起重船起重机结构的设计方法还是多采用静态设计为主，而动态效应的考虑还只是通过在设计过程中通过经验选取一定的动载系数的方式来进行，这就使得设计上还达不到最优化的程度。在现阶段解决这一问题行之有效的方法是利用虚拟样机技术，通过利用计算机建立起起重机的虚拟样机模型，对全回转起重船起重机结构系统在各种不同工况下的动力学仿真分析，这样就能较为真实的分析出起重机在运行过程中的各种力学参数，从而实现全面分析考虑机械的整个运动状态的目的。
　　 本文以600t全回转起重船起重机设计项目为背景，结合SolidWorks、ADAMS、ANSYS等软件，建立刚-柔耦合模型，通过对全回转起重船起重机结构在不同工况下的动力学仿真研究，得到相关仿真分析数据，与常规分析方法进行时比，证明了此技术计算结果的可靠性。主要做了下面几个方面的工作：
　　 (1)全回转起重船起重机结构刚.柔耦合虚拟样机建模技术研究。以刚-柔耦多体合动力学理论为基石出，利用SolidWorks、ADAMS、ANSYS等软件建立了全回转起重船起重机整机结构的刚体模型和刚-柔耦合模型。
　　 (2)全回转起重船起重机结构动力学载荷研究。运用多体系统动力学理论，建立全回转起重船起重机各机构的动力学模型，计算起重机整机结构在不同工况下各个机构动作过程中所产生的动态载荷。
　　 (3)全回转起重船起重机结构典型作业工况的结构动力学仿真研究。
　　 总而言之，通过在起重船这一大型海洋工程起重机设备中引入虚拟样机技术，将计算机仿真技术与起重设备结合起来是一项复杂而艰巨的任务。本文的研究结果为将来在这方面更深层次的研究提供一定的参考价值。