四连杆MQ1633门座起重机臂架平衡系统结构CAD/CAE开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

进入21世纪新的十年，随着国际贸易的不断增长，不断促进了我国港口运输的增长，同时推动了港口专用设备的不断发展。门座式起重机作为专用港口机械设备，在码头进行装卸搬运和堆码作业，因为具有高效的作业能力，低成本建设费用，机动灵活，通用性强等优点，从而在港口码头得到了广泛的应用[1]。在门座起重机的设计过程中,各种新结构，新技术，新材料，新方法也逐步应用于综合工艺的改进当中。

对于门座起重机,臂架系统是起重机的重要承载部件之一,其力学性能对整机的正常运转有着直接影响。.文献[2]应用有限元分析方法,建立门座起重机臂架结构有限元模型,得出臂架结构的应力与位移分布并进行强度校核，同时对臂架结构进行模态分析,得出各阶固有频率和振动模型,为设计提供理论依据。文献[3]结合门座起重机四连杆组合臂架结构在货物起升及变幅运动过程中的柔度影响,采用adams和 ansys软件相结合的方法将臂架作为柔性体构建动力学模型,进行动力学分析计算与仿真 ,为臂架系统设计提供了一种实用的动力学分析手段。文献[4]根据机械振动理论,对门座起重机臂架系统结构在起升动载激励下动力学特性进行研究,建立起重机起升机构的动力学模型,确定了起升机构在起动、制动工况下,钢丝绳系统弹性力的计算公式;运用ad-ams动力学软件,对臂架系统结构在起升过程时的动态响应进行仿真研究,为起升动载系数的选取提供一种新方法和理论依据。文献[5]利用solidworks软件建立门座起重机门架结构模型,导入有限元分析软件ansys workbench中进行各工况分析,充分考虑了代表门座起重机门架结构实际极限承载状况的多种载荷组合,得到较为准确的应力及位移分布规律,对刚度突变部位进行加筋设计,为门座起重机门架结构的设计提供参考。文献[6]介绍了一种四连杆门座起重机臂架及平衡重系统的优化设计方法,应用matlab求系统数学模型的最优解。进行实例计算,其结果较用传统方法得出的结果有显著进步,可直接应用于实际生产。文献[7]应用ansys和adams软件建立了四连杆门座机臂架平衡重系统的刚柔耦合模型,根据设计工况设置了虚拟样机的仿真工况。仿真结果显示,所设计的门座起重机的臂架平衡重系统满足设计要求,表明基于adams的刚柔耦合分析对于起重机设计具有重要的参考价值。文献[8]介绍了传统的门座式起重机臂架系统的设计方法,并在此基础上分别从优化目标函数的建立、优化设计约束条件以及所应用到的优化软件等方面详细阐述了门座式起重机臂架系统优化设计的方案。文献[9]详尽阐述了门座起重机四连杆组合臂架系统的优化设计方法,着重介绍了优化目标函数和约束条件的确定方法,并对优化前后的参数进行对比。文献[10]主要介绍了门座起重机臂架系统构成、安全分析理论、常见故障以及安全保护措施等内容,对于相关作业管理人员具有一定的参考价值。文献[11]主要阐述运用门座起重机动态响应的实验，建立起整个臂架平衡系统的动力传递微分方程，论证结果可以运用于起重机的设计当中。文献[12]运用几何屈曲分析，采用临时约束防止吊杆倾斜产生的不收敛问题，运用荷载增量法和位移增量法进行实际测量，对起重机臂架的整体稳定性研究有相当重要的参考实际参考价值。文献[13]则介绍了对于起重机臂架强度的安全性规则，在整体设计时，我们必须兼顾效率和安全，安全更重要。文献[14]将臂架系统视为一个整体，考虑吊重偏载和侧摆，利用混合编程技术实现铰点位置，杆件长度和整体配重的优化设计，利用仿真结果与实验结果互相对比，从而实现臂架平衡系统的整体优化设计。文献[15]在总体设计的基础上,提取四连杆组合臂架系统的结构外形尺寸参数。运用材料力学和结构力学的相关计算方法,建立臂架系统的结构优化设计数学模型。

在此次设计中，我的任务是四连杆mq1633门座起重机臂架平衡系统机构cad/cae，在此过程中，我需要分析门座起重机的整体设计计算，分析各部分受力模型，利用三维建模软件solidworks建立臂架平衡系统三维模型，因此，我将进一步熟悉门座起重机的整体设计和局部计算，有机会将之前所学的专业知识综合运用起来，熟悉solidworks的使用，熟练局部有限元分析的设计和计算。此外，通过寻找资料，了解门座起重机的现状和发展趋势，可以帮助我拓宽知识面，明白当前港口机械设备的优缺点，检验标准，进而具备初步的眼光，一步步地锻炼自己的设计能力。在外文资料的翻译过程中，可以锻炼自己的外语能力，提高中文表达能力，体会两种语言之间不同的特点，锻炼自己的表达能力和独立思考的能力，所以，在此次毕业设计的过程中，我一定会认认真真，为以后的设计之路积累经验，不断的锻炼自己，为今后的学习和生活打下坚实的基础。

2. 研究的基本内容与方案

1.设计基本内容

1）港口装卸四连杆mq1633起重机总体设计计算

（1）确定主要工作机构和金属结构的形式；

3. 研究计划与安排

03.02-03.06 文献查阅及翻译

03.07-03.13 撰写开题报告并上传

03.14-04.13 完成总体设计计算

4. 参考文献（12篇以上）

[1]黄陈娣，门座式起重机的现状以及发展趋势[j]，科技传播，2012，（11）： 57~58.

[2]计三有，苏运波，刘湄, 门座起重机臂架结构有限元分析[j], 分析研究，2007，（08）：59~61.

[3]李湍，徐长生，门座起重机四连杆组合臂架结构动力学分析及仿真[j]，武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2005，（01）：94~96.