集装箱起重机减隔震装置及其模型试验

通过调研阪神地震中集装箱起重机的破坏形式,认为垂直于轨道方向的水平地震力是造成起重机破坏的主要原因,根据减隔震原理设计了一种双偏心回转轴承式集装箱起重机减隔震装置。建立了系统的有限元动力计算模型,利用Newmark-β法对伊朗波等地震波激励下的结构加速度反应时间历程进行数值模拟分析表明,减隔震装置工作时,起重机的加速度反应峰值明显减小,桁框架顶点处约减小45%。根据量纲分析法和相似原理设计了试验模型,在地震台上用同样的地震波输入进行试验,试验结果表明减隔震装置工作时较其锁死时加速度反应最大可减小至10%,位移反应亦大幅减小。数值分析与模型试验的结果相互验证,说明该减隔震装置设计合理、减隔震效果显著。

岸边集装箱起重机快速化设计的仿真系统

针对岸边集装箱起重机设计中重复性工作量大、设计效率有待提高的现状,以虚拟样机技术和参数化建模技术为基础,充分利用Adams软件的参数化建模功能,建立岸边集装箱起重机的虚拟样机模型。该模型将Adams平台与SQL Server支撑数据库相结合,通过快速设计仿真系统实现虚拟样机的仿真试验分析,提高了岸边集装箱起重机的设计效率,降低了设计开发成本。

基于变绳长岸桥起升耦合系统动态特性研究

以岸桥为研究对象,建立了包含变长度钢丝绳与大梁、小车滑轮组、小车和起升质量的起升耦合振动系统模型,利用Hamilton原理建立了系统纵向振动微分方程,应用有限差分法进行离散化求解。对起升过程中的起升动载系数及影响因素进行了计算和分析,得到了在梯形加速及制动时大梁和起升质量的振动响应和起升绳中动张力曲线,以及耦合系统前四阶固有频率的变化曲线。另外,对变频电机驱动下的动载特性进行了研究。研究表明:起升质量离地初速度对起升动载系数影响最大,与其呈线性递增关系;起升系统振动存在耦合一致性,振动响应在加速度变化时发生突变,最大幅值出现在起升加速阶段,重物速度降至为0后存在残余振动。起升系统频率随绳长减小而增大;相比有级调速起升重物,变频电机的无极调速起升更加平稳。额定起升加速时间与起升动载系数呈指数关系,应将其值设定在第一个拐点之后。额定起升速度与起升动载系数呈线性正比关系,且影响较小,折中设定该参数值,可保证起升效率和平稳性。

桥式卸船机抓斗摇摆数值仿真与控制分析

在桥式卸船机抓斗摇摆控制方法研究中,解析模型由于对物理模型过分简化而准确度较低,为此建立了包括大车框架、小车、钢丝绳、抓斗等在内的抓斗小车系统虚拟样机动力学模型。重点研究了MSC.ADAMS多股钢丝绳的离散刚体Bushing连接建模,改进了钢丝绳弹性模量的计算方法。对无摇摆控制下抓斗摇摆特征进行了仿真,并分析了空气阻力与抓卸料对抓斗摆角的影响,仿真结果表明模型的正确性。通过对抓斗摆角与小车对抓斗相对速度的关系等分析,得出理想的抓斗摇摆曲线,为开发抓斗摇摆控制方法提供了原理性指导。

基于ANSYS的集装箱装卸桥箱式桥架优化设计

对目前港口运行的集装箱装卸桥进行研究,发现集装箱装卸桥的金属结构在设计与制造等方面存在诸多的材料浪费以及引发制造成本上升的综合问题。以125/35t集装箱装卸桥为例,采用ANSYS软件对箱式桥架主梁进行了有限元分析及优化设计,得到了较好的经济效益。

集装箱起重机的脉动风场仿真及响应分析

基于准定常假定,采用谐波叠加法仿真集装箱起重机的脉动风场并对其进行脉动风载作用下的抖振响应分析。风场仿真结果表明,除自谱的低频误差较大外,风速样本的功率谱密度与目标值完全一致。岸桥前梁端点的位移响应谱表明,低频的脉动风载荷对岸桥的基频模态具有最强的激振效应,且紊流风作用下岸桥前梁端点顺风向抖振最大位移高达53mm,可能会激起梁上小车与轨道的耦合振动,影响梁上电动小车行驶安全性,而横向和竖向脉动风下的振动位移很小,可忽略不计。

基于Weibull分布的岸桥铰点退化特征提取方法研究

港口岸桥结构复杂,铰点是小车轨道的关键连接部件。长期承受高速、重载下装卸作业带来的冲击,铰点振动信号具有明显的非线性与非平稳特征。为了准确分析岸桥铰点的性能退化状态,提出一种基于Weibull分布的铰点退化特征提取方法。该方法采用局部最小值法滤除本底噪声,对去噪后的数据建立Weibull分布模型,并应用EDF统计量验证分布的可靠性。提取Weibull分布模型的尺度参数和形状参数,以此作为铰点的性能退化特征参数。采用实际工况下采集的全寿命铰点振动信号进行实例分析,结果表明了该方法的有效性。

集装箱装卸桥仿真训练系统通信功能的实现

对集装箱装卸桥仿真训练系统通信功能的实现方法进行了介绍。首先 ,采用VB6.0中的Winsock控件实现上位机之间的通信 ;再通过WindowsNT操作系统下的Cimplicity软件解决了上位机与PLC之间的通信问题 ;最后 ,采用DDE动态数据交换完成了VB和Cimplicity软件两种不同应用程序之间的数据传输。

岸桥起升减速箱停机散热模型构建与健康状态快速划分研究

为了进一步提升岸桥安全监测水平,采用了构建起升减速箱停机散热模型的方法,研究了减速箱的停机散热规律,实现了对其健康状态的快速划分。结合传热学原理及减速箱停机散热机理,构建出了减速箱的停机散热模型,并利用上海港某岸桥起升减速箱的现场监测数据进行了数据拟合,找出了对应于影响减速箱散热最重要因素的模型拟合参数,并给出了减速箱的散热规律;在此基础上,通过减速箱停机散热的初始温度对其进行了健康、亚健康、故障3种状态的快速划分。研究结果表明:基于起升减速箱停机散热的初始温度,可以对其健康状态进行快速而有效地划分。

起重机械梯子栏杆平台尺寸的合理性评估

试图从人机工程学的角度探讨起重机辅助结构的设计原理及相关规范条文的合理性。基于以人为本的设计理念,并参阅国外规范和我国起重机设计规范中对起重机辅助结构(梯子、栏杆、平台)设计的相关规定,提出了适合于中国港口起重机辅助结构的人性化设计方法和依据。文中的设计原则和辅助结构设计尺寸的计算公式具有普遍适用性。

用磨光函数进行起重机仿真训练器集装箱运动路径的优化

在不考虑集装箱摆动的前提下 ,对起重机仿真训练器的集装箱运动路径的优化问题进行初步研究。先找出具有可操作性的连接装卸起点和终点并包络各障碍点的折线族 ;然后应用磨光函数方法解决相邻折线段之间的速度改变 ;以用时最少为目标对路径进行优化。

基于混沌理论的岸桥铰点状态识别方法

岸边集装箱起重机(岸桥)铰点的振动信号中蕴含着丰富的工作状态信息。针对铰点工作状态的识别问题,提出基于混沌理论的铰点状态识别方法,并以上海某集装箱码头岸桥的实测数据为例进行分析,验证方法的可行性和有效性。运用功率谱法和Lyapunov指数法分析铰点振动信号,验证了铰点振动信号的混沌特性;然后,基于混沌理论重构铰点振动信号的混沌吸引子,以最大Lyapunov指数和混沌吸引子的结构特征作为指标识别铰点工作状态。研究结果表明:该方法准确、稳定,具有一定的工程价值和研究空间。

基于k-均值聚类的岸桥减速箱状态识别方法

针对岸桥起升减速箱故障频发的现状,提出一种基于 k -均值聚类的载荷分类准则和健康状态识别方法。建立减速箱振动模型,通过振动信号来反映减速箱的运行状态。根据聚类中心的变化得到减速箱健康状态的发展趋势,并对实际故障数据进行分析。应用 k -均值聚类对振动信号载荷状态进行分类,实现工况的可视化并对岸桥的载重量进行合理的安排。结果表明:该方法不仅能够将振动信号的载荷状态进行合理的分类,而且能够实现对减速箱各个运行状态的诊断与识别。

拉杆载荷测量与调节的实现

以一个实例详尽介绍了岸边集装箱起重机拉杆受载的检测原理以及提供了如何实现对称拉杆受载均匀的方法。

30t 煤炭抓斗装卸桥承载能力的有限元分析

简述了３０ｔ煤炭抓斗装卸桥的结构形式及使用情况，说明了对该类结构进行承载能力计算的必要性，并给出了计算工况、载荷、主要计算结果及计算与实测两种结果的比较。在此基础上对结果进行了分析，得出了对安全生产有参考性的结论，也对结构计算所用的软硬件平台及计算模型规模进行了必要的说明。

岸边集装箱起重机的数字化样机设计系统研究

基于知识工程理论和专家系统,综合运用多领域仿真、交互式用户界面、虚拟现实和数据库等技术,构建岸边集装箱起重机的数字化设计研发系统。该系统主要包括参数化驱动的三维设计模型、有限元分析模型、动力学分析模型和吊装分析模型等,通过运行结构的分析与优化、动力学分析、现场安装仿真等模块,可以实现虚拟样机的参数化驱动设计,大大减少了重复建模的工作量,该系统还可用于岸边集装箱起重机的创新设计、测试和评估。

岸边集装箱起重机的虚拟样机仿真设计平台

采用Visual Studio 2005建立岸边集装箱起重机的自动化分析平台,从岸边集装箱起重机的标准Pro/E虚拟样机模型中提取主要参数并传输到由ADAMS建立的模型中,通过模拟分析岸边集装箱起重机在各种工况条件下的运动状态,得出各重要部件的动力学数据,为岸边集装箱起重机的动态设计提供参考,并在Pro/E中自动生成施工图纸。该平台可提高岸边集装箱起重机虚拟样机的建模效率,具有一定的工程实用价值。

岸边集装箱起重机司机操作意图识别方法研究

以港口岸边集装箱起重机装卸操作过程为研究背景,基于隐马尔科夫模型(HMM),建立双层HMM模型,运用修改后的Forward-Backward算法,计算操作层各个HMM模型的似然度,选择似然度最大的模型作为操作行为的识别结果,组成观察序列串后,送入意图层HMM模型集,进行桥吊司机操作意图的识别。最后,采用Matlab环境实现HMM模型,通过现场统计确定案例基础数据,验证了模型的有效性。结果表明,该模型可准确识别岸边集装箱起重机司机的操作意图,对于研究港口机械智能辅助驾驶系统具有一定的意义。

基于改进AMD的岸边集装箱起重机大车轨道顶部高低差计算方法研究

计算岸边集装箱起重机大车轨道顶部高低差的过程中,需要在大数据量情况下提取角度振动信号中的超低频趋势项,针对这一问题,提出了一种将原始的解析模态分解(AMD)和滑动平均算法相结合的改进AMD法。首先,对比了改进AMD法和原始AMD法对仿真信号和实测信号的超低频趋势项提取结果,证明了改进AMD法能消除结果中随机噪声的不良影响;然后,采用了改进AMD法、小波包分解(WPD)法以及经验模态分解(EMD)法分别对参数不同的仿真信号和实测信号进行了处理;并对3种方法的性能进行了比较分析。研究结果表明:在上述3种方法中,以改进AMD法的性能为最优;基于改进AMD法的计算方法能准确、高效地计算出监测区间内岸边集装箱起重机大车轨道的顶部高低差,非常适合用于获取该参数长时期内的状态变化。