大型履带吊上楼面板施工过程有限元分析

珠海某项目由框架、核心筒及双层交叉桁架结构体系组成,采用在地下室顶板上铺设路基箱的加固方式,部分构件先地面拼装再吊装等施工工艺,同时对履带吊行走路线进行严格的规划。在现有结构上进行钢结构吊装,对下部混凝土结构影响较大,采用MIDAS GEN有限元分析软件对下部混凝土结构的裂缝和应力变化情况进行有限元分析,模拟履带吊全施工过程。分析结果表明:在地下室顶板上铺设路基箱的加固方式,可以有效降低下部混凝土结构的最大变形及应力,满足国家规范要求。

挪威贝特斯塔德大桥钢箱梁吊装施工技术

贝特斯塔德大桥为挪威新建地方公路Fv.17/720(迪雷斯塔德至马尔姆项目)的一部分,位于挪威中部斯泰恩谢尔市,跨越贝斯塔德峡湾。该桥上部结构为钢混凝土叠合梁桥,全长580m,桥宽11m,共6跨,主跨为112m×2,建成时,为中国施工企业建造的最大跨度钢箱混凝土叠合梁桥,基础采用钢管外壳钢筋混凝土斜桩,水中承台采用薄壁圆角承台,墩柱采用实心钢筋混凝土。

基于改进多目标粒子群的大型设备群检测策略优化方法

在大型履带起重机群(大型设备群)检验检测中,存在检测工期紧、检测质量和人员安全要求高、经济效益最大化等多目标约束下的最优检测策略制定问题,为此,提出了一种基于改进多目标粒子群的大型设备群检测策略优化方法(MOPSO)。首先,利用变异算子对传统的多目标粒子群算法优化方法进行了改进;然后,根据大型设备群检测项目的实际需求构建了检测工期、检测成本、检测质量与安全的多目标优化模型,并确定了各子目标的约束条件;最后,将该优化算法和构建的模型应用于大型履带起重机群的检测项目中,对该方法的有效性进行了验证。研究结果表明:与传统检测策略相比,在保证质量和安全的前提下,利用该方法得到最优的检测策略,其检测周期仅需3/4,检测单位成本节省了14%,受检单位成本节约了32.8%,极大地提升了检测效率,降低了企业和检验单位人力、经济和时间成本。因此,该方法具有良好的实用性和推广应用价值。

大型履带式起重机行走钢平台设计与分析研究

针对采用大型履带式起重机对钢结构部件进行吊装时地下室顶板加固成本较高的难题,提出了一种模块化钢平台对地下室顶板进行加固的方法,并对该平台的承载力和变形进行分析,提出了合理的使用建议。同时,对使用中的安全和环保措施进行分析和提议。

跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥多机械协同施工技术

新建湄池大桥主桥上部结构为188 m单跨简支体系的下承式钢箱拱肋系杆拱桥,跨越浦阳江Ⅳ级航道。结合新建湄池大桥主桥上部结构的建造过程,对跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥的施工技术进行了介绍。总结了钢箱拱肋系杆拱施工过程中采用水中浮吊+上桥履带吊+新型多功能滑移装置的多机械协同施工方法,并对基于滑移装置的构件运输、履带吊上桥措施、临时支架设计和验算等关键技术进行分析,为后续该类型桥梁的施工积累了经验。

大型履带式起重机空中组对接杆技术的应用

在石化装置检修施工期间,由于施工场地受限,大型履带式起重机(或称履带吊)的臂杆无法在地面上完成组对接杆作业。在确保安全的前提下,利用空中组对接杆技术,实现其在有限的场地内组对接杆作业以达到设备吊装所需的臂杆长度。本文以某装置检修为例,介绍履带式起重机空中组对接杆工艺,为后续在有限场地内进行履带式起重机组对接杆作业提供参考借鉴。

履带起重机液压缓冲装置设计及动态特性分析

考虑活塞和油缸之间的偏心误差与油液压缩特性,设计了一种履带起重机液压缓冲装置,深入分析了液压缓冲装置的综合性能与缓冲力变化特征。构建得到缓冲装置动态冲击模型,对缓冲装置在瞬态冲击过程中的冲击特性开展了仿真测试。研究结果表明,缓冲行程时间为0.35s,回复行程时间为0.04s,实现了快速回程的过程。当冲击初速度提高后,缓冲力峰值与活塞运动位移显著增大,形成了更大包络面积,可以更高效吸收外部振动能量。该研究有效提高起重机节能效果,为后续的参数优化奠定了理论基础。

面向吊装方案演示的履带起重机仿真系统设计

履带起重机的吊装作业非常复杂,所以吊装方案的计算机仿真很有必要。针对系列履带起重机,提出了面向吊装方案演示的仿真系统的总体设计方案,建立了履带起重机运动学和计算接地比压的数学模型,利用OpenGL实现了包括三维场景建模和起重机运动演示的仿真系统。最后通过履带起重机吊装方案演示的仿真实例,验证了系统的可用性。

履带式起重机折线式臂架结构承载能力

履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。

含铰接杆系结构几何非线性分析子结构方法

将细长杆系结构按长度方向划分为多个子结构,由于在子结构坐标系下的节点位移均是小位移,可以将子结构内部自由度凝聚到边界.考虑到子结构端面在变形过程中保持为刚性截面,将端面节点自由度进一步凝聚到端面形心点,这样每一个子结构就减缩成形式上只有两个节点的广义梁单元,大大减缩了自由度.大位移大转动是细长杆系结构产生几何非线性效应的一个重要原因,基于共旋坐标法,建立了随单元一起运动的随动坐标系,推导了子结构单元的节点力平衡方程及其切线刚度阵.同时,考虑到工程机械中细长杆系结构含有相互铰接的刚体加强块,给出了非独立自由度节点力转换到独立参数下的广义节点力及其导数.最后,通过履带式起重机的副臂工况算例,给出了其在不同载荷下的臂架结构位移,验证了方法的正确性.

基于3标度层次分析法的履带起重机起升机构安全工作状态综合评价

为综合评价履带起重机起升机构的安全工作状态,基于履带起重机起升机构故障分析,建立履带起重机起升机构综合评价模型,基于3标度层次分析法构建履带起重机起升机构安全工作状态的模糊综合评价集,得出各评价指标的权重值。借助专家对各评价指标的评分,得到起升机构安全工作状态的综合评价。工程实例评价结果表明,3标度层次分析法相比9标度法克服了主观认识的片面差异性,省去了复杂的一致性检验过程,评价方法具有简洁性和可行性,评价结果体现了客观性和吻合性。

80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析

履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,然而由于钢丝滑轮系统难以模拟,计算时仅取臂架本身作为计算模型,其他结构对臂架的作用难以完全等效,不能完全模拟臂架的实际受载状态。针对上述问题,本文以Ansys CAE软件为平台,建立了臂架系统整体有限元分析模型,在应力分析的基础上,提出了强度、刚度及稳定性评定方案,据此对该履带起重机的臂架进行评定。

基于物理规划的履带起重机变幅系统多目标优化

履带起重机变幅系统具备足够的承载能力实现臂架俯仰,是整机的重要组成部分.通过分析变幅系统构件受力特点,建立了变幅系统力学和多目标优化模型.采用物理规划方法,基于构件极限荷载定义偏好函数,建立了综合优化评价函数.设计多目标混沌遗传算法求解问题,根据Pareto支配概念和精英策略保留较优解,并采用混沌局部搜索避免了过早收敛.算例分析表明,提出的方法可以优化构件间的几何关系且减小构件受力,对履带起重机总体参数设计具有指导意义.

液压履带起重机起升机构动力学分析

建立了液压履带起重机起升机构在起升平面内的三质量二自由度的质量弹簧系统动力学模型，并用模态分析法求解了系统方程得到起升过渡过程系统动态响应．给出了液压履带起重机起升机构起升动载系数的计算方法．

履带起重机臂架后倾动力学仿真

履带起重机在突然卸载时臂架后倾是整机稳定性和防后倾机构设计要考虑的工况。应用ADAMS软件对臂架及整机在履带起重机在突然卸载时臂架后倾工况时的动力过程进行仿真,并对防后倾机构的刚度和阻尼进行参数优化,以达到减轻臂架振动、提高整机防后倾稳定性的目的。

万州长江大桥钢梁架设方案及关键技术

万州长江大桥为三跨连续钢桁拱桥,其钢梁架设除采用了临时支墩和吊索塔架辅助悬臂架设外,还首次应用了架梁爬行吊机(起重量350kN、能在24°斜坡行走)。简要阐述连续钢桁拱桥钢梁架设方案及关键技术。

基于响应面法的履带起重机桁架臂压弯构件稳定性的可靠性分析

考虑履带起重机桁架臂构件几何尺寸、材料性能和作用载荷的随机性,基于响应面法建立了以臂架中压弯杆件稳定性为失效模式的可靠性分析模型,该模型用响应面函数代替真实的隐式功能函数,结合一次二阶矩法计算可靠度。利用该模型对现有某型号履带起重机桁架臂压弯杆件稳定性可靠性进行分析,计算结果表明,压弯杆件稳定性可靠度与载荷呈现非线性变化趋势,反映了可靠度随载荷变化的规律。

履带起重机模块化参数化设计技术

以履带起重机为研究对象,将模块化设计和参数化技术相结合,对履带起重机进行模块划分和功能模型的参数设定,将若干参数化块构成基本设计单元组成高级设计单元,应用高级语言结合三维软件Solid Edge的2次开发技术构建履带起重机的快速设计平台,既能实现产品的快速设计,又能进行模块组合达到产品创新设计的目的。研究成果对机械产品快速及变形设计具有指导意义。

基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳计算分析

腰绳作为大吨位履带起重机起臂主要构件,其长度、安装位置对履带起重机臂架的挠度有着重要影响。根据臂架柔性系统力学变化特性,提出基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳设计方法。建立腰绳和履带起重机臂架系统虚拟样机柔性动力学模型,通过有腰绳状态3种不同方案和无腰绳状态臂架系统分析,获得起臂工况下臂架系统挠度变化情况。实例计算结果表明:基于虚拟样机技术设计的腰绳可有效减小臂架起臂挠度,大幅改善臂架应力情况,有效降低大吨位履带起重机作业风险,具有较好的工程应用价值。

基于刚柔耦合的履带起重机虚拟样机建模技术

针对系统建模的复杂性,提出了基于多种软件集成的刚-柔耦合建模技术,建立了350t履带起重机虚拟样机,建模过程中实现了Pro/E-ADAMS-ANSYS的仿真环境的相互集成,利用软件各自的优势完成了虚拟样机的动力学特性分析,仿真结果验证了虚拟样机在产品开发中的有效性.