分类号ＵＤＣ密级
１９３３４８５
学位论文塔式起重机结构分析与优化作者姓名：龙树指导教师：夏永发副教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学
学科专业名称：机械设计及理论论文提交日期：２００８年６月
学位授予日期：评阅人：子Ｌ辑伟、督慵今
论文答辩日２００８年７月期：
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东北大学２００８年６月ＬＡＴｈｅｓｉｓｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎｆ脚删舢删舢』ｆｆ『ｆ舢胛ｆｆＪ『舢Ｙ１８。１，．，４．ｅｌｍ｜３｜ｌＵｌｌ｜２Ｉｌｌｌ１３ＩｌＩｌｌ７［１１｜１
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Ｊｕｎｅ２００８独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。
学位论文作者签名：啦树日期：２。。ｇ．ｏＶ．口６
学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。
作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：戈耐导师签名：亘鸽乙炊
签字日期：乙。。ｇ．口］．口６签字日期：伊刁．７．形
－－Ｉ－－东北大学硕士学位论文摘要塔式起重机结构分析与动态优化摘要动臂塔式起重机是建筑行业中的主要施工设备。近年来随着计算机技术的发展和普及，计算机技术在各行各业中的应用越来越广泛，在机械工业中，传统技术与计算机的结合也越来越紧密。目前，塔式起重机产品正在趋向大型化，自动化，智能化方向发展。本论文阐述了国内外动臂塔式起重机的发展现状，对塔式起重机的结构型式、结构体系的力学模型和计算载荷、工况进行了分析，然后介绍了优化设计在起重机行业中应用的程度。提出了塔式起重机结构动态优化设计方法，并建立了以动刚性为优化目标的塔机结构系统动态优化数学模型。首先通过模态分析及谐响应分析确定影响塔机动态性能的关键模态频率，并以该阶频率作为目标函数：相对该优化目标，对所有结构参数进行了灵敏度分析，以确定塔机动态优化的设计变量；以塔机结构系统质量、静强度、静刚性、动态位移响应幅值等作为约束条件，建立了动态优化的数学模型。实例分析表明，优化后的塔机结构系统不仅静、动态性能大大提高，而且有效减轻了结构质量，提高了经济性能。利用动态优化设计方法，可以在设计阶段控制塔机结构的动态性能。本论文的研究方法及结果适用于同类型机械的分析，具有普遍指导意义。
关键词：塔式起重机；结构分析；动刚性；动态优化
一ＩＩ一东北大学硕士学位论文Ａｂｓｔｒａｃｔ
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·——Ｉｌｌ‘——－东北大学硕士学位论文目录
目录
独创性声明……………………………………………………………………………Ｉ摘要………………………………………………………………………………………………………．．ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴ………………………………………………………………………………………………．．ＩＩＩ第ｌ章绪论………………………………………………………………………．１１．１塔机发展的历史………………………………………………………………………１１．２塔式起重机的组成与类型简介…………………………………………………ｌ１．２．１塔式起重机的组成………………………………………………………．．２１．２．２塔式起重机的类型………………………………………………………．３１．３本论文的研究内容…………………………………………………………………．６第２章有限元法的基本理论和应用………………………………………………．７２．１有限元法的介绍……………………………………………………………………．．７２．１．１有限元法的提出和应用…………………………………………………．７２．１．２有限元法的形成…………………………………………………………．７２．１．３有限元法的基本思想……………………………………………………．８２．１．４有限元法的计算思路……………………………………………………．８２．１．５有限元法的优越性与局限性……………………………………………１０２．１．６国内外有限元软件发展概况……………………………………………ｌｌ２．１．７结构建模……………………………………………………………………………１３２．１．８优化设计的一般步骤………………………………………………………．１４
第３章塔式起重机结构概述………………………………………………………ｌ５
３．１塔式起重机结构型式…………………………………………………………１５３．１．１塔身结构…………………………………………………………………１５３．１．２臂架结构…………………………………………………………………………１６３．２塔式起重机结构体系的力学模型……………………………………………．．１６３．２．１概ｊ态……………………………………………………………………………………………１６３．２．２塔式起重机工作时动力过程的描述…………………………………………１６３．２．３计算工况的确定…………………………………………………………………．２０３．３塔式起重机的计算载荷…………………………………………………………．２１第４章塔式起重机静位移计算方法与动态性能研究………………………………．２３
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