门座起重机四连杆结构构件的稳定性分析研究

摘要

门座起重机是一种重要而又具有代表性的旋转类型的有轨运行式起重机，广泛应用于港口、码头货物的机械化装卸，是实现生产过程机械化不可或缺的重要设备。保证其中的四连杆结构及其构件的稳定性，是门座起重机设计中极其重要的内容。所谓稳定性是指在板的平面内，板受到平行于板面的压力作用，使得板发生隆起，从而使板的承载能力逐渐减弱，应力重新分配，导致整体破坏。 本文在浙江大学与上海港机重工有限公司的合作项目“门座起重机四连杆结构分析系统”的研究工作的基础上，根据门座起重机安全校核的需求，针对港机厂目前门机使用的状况，对门机的整体稳定性和局部稳定性分析做了若干研究工作。本文的主要研究内容如下： 总结了国内外稳定性分析的研究现状，提出了合理计算和分配载荷是稳定性分析的重要的影响因素。并根据门机实况，重新定义载荷分类，归纳载荷计算的经验算法基础上，对超越方程的算法进行了优化和扩充，并给出拟合方程。 比较当前世界上主要起重机设计标准所采用的起升动载系数的计算方法，讨论计算起升动载系数的模型并对港机设计规范相应部分提出修改意见。 归纳四连杆结构的整体稳定性计算方法及影响因素，以臂架为示例构件，以构件应为目标函数，变幅幅度和臂架单元数为约束函数建立应力分析模型，寻找对构件破坏或影响最大的情况；通过分析载荷和步幅的变化情况，寻找应力变化的规律。并对校核公式的不同进行了结果对比，分析了简化公式的可行性和准确性。 为了确保构件不发生屈曲失稳现象，本文在归纳局部稳定性的计算方法的同时，分析了相关的影响因素；并且根据构件的特性提出了优化思想，提出母板计算方法，并把计算过程均化为区格的验算。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.1.1门座起重机的用途及构造

1.1.2门座起重机的工程背景

1.1.3薄板结构稳定性的研究现状

1.2研究的目的和方法

1.2.1论文研究目的

1.2.2研究四连杆结构稳定性的方法

1.2.3研究四连杆结构稳定性的内容

第二章四连杆结构的载荷计算

2.1四连杆结构的载荷概况

2.2四连杆结构的载荷分类及计算方法

2.2.1常规载荷分类

2.2.2本系统的载荷分类

2.2.3惯性载荷的处理

2.3超越方程的算法优化

2.3.1优化问题的描述

2.3.2超越方程的算法优化

2.3.3拟合方程与误差分析

2.4起升动载系数的讨论

2.4.1起升动载系数概述

2.4.2起升动载系数同一标准的等级比较

2.4.3起升动载系数同一等级的标准比较

2.4.4起升动载系数的优化

2.5本章小结

第三章四连杆结构的整体稳定性

3.1规范对整体稳定性的计算方法

3.1.1整体稳定性的分类和定义

3.1.2整体稳定性的影响因素

3.1.3整体稳定性的计算过程

3.2对整体稳定性的应力模型讨论

3.2.1臂架最大应力点的计算方法

3.2.2臂架应力模型的建立及分析

3.3结果比较

3.3.1计算公式的表达形式比较

3.3.2实例比较

3.3.3小结

第四章局部稳定性

4.1局部稳定性概述

4.1.1局部稳定性的定义

4.1.2薄板局部失稳的概念

4.2局部稳定性计算

4.2.1箱型截面臂架的局部稳定性

4.2.2局部稳定性的计算原理

4.2.3局部稳定性的优化思想

4.2.4区格的验算过程

4.3局部稳定性的结果分析

4.3.1计算条件

4.3.2计算准则

4.3.3结果及分析

第五章总结与展望

5.1总结

5.2 展望

参考文献

附录：作者攻读硕士学位期间科研工作情况

致谢