抓斗卸船机参数化结构设计方法研究及程序实现

摘要

抓斗卸船机作为港口重要的大型物流设备之一，在散料接卸中发挥着重要的作用。但是传统的设计方法使得设计任务相对繁重，设计效率低下。随着现代力学、计算数学以及计算机技术在软硬件方面的发展，有限元分析在理论和应用技术方面都已经取得巨大的进步。有限元分析在工程技术领域已成为应用最广泛、最有效的数值方法之一。 目前，国内外抓斗卸船机的设计过程中已经广泛采用有限元法进行结构分析。然而，应用有限元软件对抓斗卸船机进行结构设计与分析，对用户的专业知识要求较高，并且大量的时间花在对有限元模型的创建和修改中。该文应用参数化技术，对抓斗卸船机有限元分析的前处理、求解及后处理进行参数化。为了提高分析效率，基于Visual Basic平台，开发了交互式参数调整界面，实现了对有限元分析软件．ANSYS的调用和封装，并利用数据库技术实现数据的存储、调用及分析。并且提出一种适合参数化设计软件的板的局部稳定性校核方法。该文基于大连理工大学与大连重工起重集团有限公司设计二院合作项目展开。 该文以抓斗卸船机为研究对象，详细介绍了参数化程序的实现。全文共分六章，第一章对该文研究领域的发展状况和现有方法进行了综述和分析，提出了该文研究的目的与意义。第二章讨论了抓斗卸船机结构特点及设计方法。第三章介绍了有限元分析软件——ANSYS及其参数化设计语言APDL的特点和基本内容，系统开发平台Visual Basic及后台数据库技术，研究并阐明了参数化模块的程序流程和功能。第四章依据设计规范所规定的计算工况参数化前处理，实现对强度刚度的校核。在后处理过程实现对抓斗卸船机板的局部稳定性批量校核。第五章程序的应用实例，验证了计算程序的可行性与实用性。第六章总结了该文的主要工作，并针对存在的问题，为下一步的工作提出了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1抓斗卸船机结构有限元分析的背景和意义

1.2参数化设计思想

1.3课题提出的意义

2抓斗卸船机结构特点及设计方法

2.1结构特点

2.2设计依据

2.3计算内容

2.3.1载荷情况

2.3.2计算工况

2.3.3基本载荷及载荷组合

3参数化结构设计软件开发

3.1有限元计算软件ANSYS简介

3.2参数化设计语言(APDL)与数据接口

3.2.1参数化技术及APDL语言

3.2.2 ANSYS数据接口

3.3系统开发工具Visual Basic简介

4参数化分析模块的实现

4.1前处理计算模块

4.1.1用户交互式界面

4.1.2有限元计算模块

4.2求解模块

4.3后处理计算模块

4.4板的局部稳定性校核

4.4.1大截面薄壁箱型结构板局部稳定性计算依据

4.4.2规范中局部稳定性计算方法

4.4.3设计思想

4.4.4具体应用

4.4.5算例

5软件应用实例

5.1初始设计参数

5.2载荷说明

5.3有限元分析

结 论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢