【正文】 齊魯工業(yè)大學(xué) xxxx屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計論文課題代碼： 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 平頭塔機5010起重臂有限元強度分析 　　　　　　學(xué)院名稱　 機械與汽車工程學(xué)院 　　　　　專業(yè)班級　 學(xué)生學(xué)號 　　　　　學(xué)生姓名　 　 　　　　　導(dǎo)師姓名　 2013年 6 月 5 日平頭塔機5010起重臂有限元強度分析作 者 姓 名 專 業(yè) 過程裝備與控制工程指導(dǎo)教師姓名 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 齊魯工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立研究、撰寫的成果。設(shè)計（論文）中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設(shè)計（論文）中加以說明，除此之外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示了謝意。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。　　　　　　　　　　　　　　　　畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　齊魯工業(yè)大學(xué)關(guān)于畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)的說明本畢業(yè)設(shè)計（論文）作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留、送交設(shè)計（論文）的復(fù)印件，允許設(shè)計（論文）被查閱和借閱，學(xué)?？梢怨荚O(shè)計（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、掃描等復(fù)制手段保存本設(shè)計（論文）。指導(dǎo)教師簽名：　　　　　　　　　　　畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名：　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日　　　　　　　　　　 　年　　月　　日目 錄摘 要 1第一章 緒論 3 平頭塔機的起源及特點 3 3 4 5 5 5 7 7第二章 有限元法與ANSYS軟件介紹 9 有限元分析 9 ANSYS 10 ANSYS簡介 10 ANSYS提供的分析類型 11第三章 平頭塔機5010起重臂載荷的分析與計算 13 技術(shù)性能參數(shù)及主要材料 13 載荷計算的基本原則 14 起重臂工況的分析與計算 15 吊點滿載工況（工況一） 15 在吊點處運行時突然停止工況（工況二） 16第四章 起重臂的建模與有限元分析 18 18 利用ANSYS對工況進行分析 19（工況一） 19 起重臂運行時突然停止時工作載荷的分析（工況二） 21第五章 起重臂的優(yōu)化與有限元分析 25 起重臂鋼件尺寸的優(yōu)化 25 優(yōu)化后起重臂的有限元分析 25（工況一） 25 起重臂運行時突然停止時工作載荷的分析（工況二） 28第六章 總結(jié) 31參考文獻 32摘 要目前，國內(nèi)平頭塔機結(jié)構(gòu)設(shè)計多以傳統(tǒng)類比方法和靜態(tài)性能計算為主，導(dǎo)致一些平頭塔式起重機存在著結(jié)構(gòu)自重大，構(gòu)造不合理，動態(tài)性能差等問題。針對以上問題，本文以5010平頭塔機為對象，將現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法引入平頭塔機起重臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在滿足結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性約束的條件下，以期達到起重臂動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)重量輕的目的。本設(shè)計說明書主要是以GB/T1375292《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》和《塔式起重機設(shè)計手冊》為依據(jù)。采用先設(shè)計后驗算的思路，將起重臂的大致尺寸設(shè)計出來后利用ANSYS軟件進行有限元強度分析。再對設(shè)計的尺寸進行修改和校核，選取危險截面進行強度，彎矩等數(shù)據(jù)的驗算。只要確保危險截面的數(shù)據(jù)達到要求，則其他截面也是合格的。關(guān)鍵詞： 平頭塔式起重機 起重臂 截面 ANSYS有限元強度分析 Abstract At present, flattop tower crane structure design of the traditional analogy and static to some problems that the structure of tower crane is great, unreasonable structure, poor dynamic performance. In view of the above problems, this paper takes 5010 of tower crane as the object, the optimized design method into the tower crane boom structure design, in order to meet the strength, stiffness, stability constraints, in order toachieve good dynamic performance, the boom structure light weight objective。 The design specification is mainly GB/T1375292 tower crane design specification and tower crane design manual as the basis. By adopting methods of checking design first, will the boom roughly the size designed by ANSYS software for finite element analysis. Then modify and check on the design size, select the dangerous section strength, bending moment data checking. Just make sure the dangerous section of the data to meet the requirements, the other section is qualified.Key word：flattop tower crane； Crane boom； Crossinterface； Strength analysis of ANSYS finite element第一章 緒論 平頭塔機的起源及特點 最近幾年國外的塔機市場上，出現(xiàn)了一種結(jié)構(gòu)新穎的平頭式塔機，發(fā)展很快，大有流行之勢；但是國內(nèi)市場雖然也有廠家推出平頭塔機，因用戶對其了解不多，有的用戶還沒有平頭塔機的概念，所以發(fā)展比較慢。對此，本文就其在結(jié)構(gòu)、特點等方面對平頭塔機做一個簡單地介紹，使讀者對平頭塔機有個比較全面的了解。平頭塔機起源于歐洲，其名稱源于FlatTop Tower Crane的譯名，也有叫無塔頭式塔機(Topless Tower Crane)。平頭塔機的設(shè)計思想及雛形最早可追溯到20世紀60年代，當時法國Richie:公司研制的塔機外形己接近于現(xiàn)在的平頭塔機，例如其X 1290和GT系列塔機塔頭較矮，通常不超過4m，只稍稍高于起重臂和平衡臂。但嚴格來講，這些塔機又不同于現(xiàn)在的平頭塔機，盡管塔頭較矮，但還是能區(qū)分出塔頭、平衡臂、拉桿等。真正的平頭塔機誕生于1975年，瑞典Linden公司首次提出平頭塔機的概念，并率先推出了Linden8000平頭塔機模數(shù)系統(tǒng)，不同型號平頭塔機的起重臂可以互換。Linden平頭塔機沒有傳統(tǒng)意義上的塔頭，而且取消了拉桿，上部結(jié)構(gòu)形狀呈水平且均為剛性結(jié)構(gòu)，沒有傳統(tǒng)塔機那種塔頭、平衡臂、起重臂及拉桿之間的鉸接連接方式?？梢哉f，Linden平頭塔機的出現(xiàn)揭開了平頭塔機發(fā)展的序幕。 圖11 平頭塔機!x7!50 2 33ZBq+M 沒有塔頭和拉桿是平頭塔機最顯著的結(jié)構(gòu)特征，這也是平頭塔得名的由來。由于這一特殊的結(jié)構(gòu)形式才使平頭塔與帶塔頭的塔機有了質(zhì)的區(qū)別，這也決定了平頭塔所特有的優(yōu)點和缺點。  ?ps 0~t 與帶塔頭、拉桿的水平臂小車變幅式塔機相比，平頭塔吊臂的受力狀況、連接方式明顯不同。立塔后無論是工作和非工作狀態(tài)，平頭塔吊臂和平衡臂上下主弦桿受力狀態(tài)不變，上弦桿主要受拉，下弦桿主要受壓，沒有交變應(yīng)力的影響，其力學(xué)模型單一、簡明。