面向大型吊装工程的起重机工况选择系统的研究与应用

摘要

随着起吊行业的迅速发展,起重机已广泛应用于工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各个生产部门中。为了达到合理安排起重机资源,安全顺利的进行起重机作业的目的,各大建设公司对起重机吊装方案设计提出了更高的要求,主要表现在精确性、高效性和可靠性方面。但是,目前吊装方案的确定大多是人工方式进行,效率比较低且任务繁重。因此,将虚拟现实技术应用在起重机吊装作业过程中的研究是一项很有意义的事情。本文以中联重科股份有限公司的吊装仿真平台的开发为背景,针对作业制定过程中的数据管理和起重机选型进行研究,并在此基础上对起重机建模做了深入的研究。
　　本系统采用开源引擎OSG搭建吊装仿真场景平台,运用3DMAX技术对不同的场景图形进行处理,以达到更好的模拟现实吊装环境的效果。吊装仿真系统的数据管理采用access数据库的存储方式,其中包括工程管理模块、起重机工况选型模块、吊装场景搭建模块、起重机运动仿真模块和吊装方案输出模块一共五个模块的数据信息。具体描述了进行起重机工况选择的过程,包括工况选择界面的设计,对选择工况的校核过程,工况校核的内容包括地面凸起障碍物、悬空障碍物、触杆验算和起重力矩。在进行起重机选型时,考虑了起重机起重量、起升高度和工作幅度因素。整个系统的模型实体的建立是采用OSG与3DMAX相结合的方法,其中包括起重机模型、吊装物模型、障碍物模型和吊索具模型的建立。

目录

摘要

Abstract

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第1章 绪论

1.1 选题背景

1.2 国内外研究现状概述

1.2.1 虚拟现实发展现状

1.2.2 吊装仿真发展现状

1.3 本文的主要研究工作及其组织结构

第2章 吊装作业三维仿真平台数据管理系统设计

2.1 系统需求分析

2.1.1 工程管理模块

2.1.2 吊装场景搭建模块

2.1.3 起重机工况选型模块

2.1.4 起重机运动仿真模块

2.1.5 吊装方案输出模块

2.2 选取合适的数据存储载体

2.3 数据存储结构设计

2.3.1 主要数据表的设计

2.3.2 Excel 表格向 access 数据表形式的转换

2.3.3 工况查询结果数据处理

2.3.4 吊装方案输出

2.4 本章小结

第3章 起重机工况选择系统设计

3.1 起重机工况选择系统设计

3.2 起重机工况选择流程

3.2.1 选型流程图设计

3.2.2 选型界面设计

3.2.3 查询过程中的计算

3.3 工况校核

3.3.1 地面凸起障碍物

3.3.2 悬空障碍物校核

3.3.3 触杆验算

3.3.4 起重力矩校核

3.4 本章小结

第4章 基于工况选择结果的起重机建模与组装

4.1 全地面起重机构成及工作特点

4.2 创建起重机层次结构图

4.2.1 OSG 简介

4.2.2 起重机层次结构图

4.3 起重机建模与组装流程

4.4 选型系统的在吊装作业中的应用

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录 B 起重性能表转换程序