我国自加入WTO以来,港口建设的发展规模日趋强大,对港口机械的设计方法和使用性能要求也越来越高,因此港口装卸机械的设计计算方法需要不断地更新、充实和完善,使港口机械向更注重经济性、可行性、可靠性和安全性的方向发展。长期以来,港口装卸机械的设计方法多采用常规的静态设计为主,根据同类产品的相关资料和经验公式方法进行计算和设计。同航天、飞机、汽车及其他一些高端机械部分的设计相比,港口机械的设计还没有采取有效的动态仿真设计方法。如果在港口机械研发及设计过程中引入虚拟样机技术,就可以实现计算机对起重机各机构在各种工况下随载荷变化的运行状态及随时间变化过程的仿真模拟,得到仿真输出参数和结果,以此来估计和准确推断实际运行的各种数据,对港口机械进行动态分析和计算有一定参考价值,也对港口机械重要的金属结构部分强度的动态变化提供一定的分析依据。从而为将来起重机行业进行计算机平台下虚拟设计的研发打下基础;为起重机的创新设计和优化设计提供先进的技术支持;对加快起重机械研制周期、降低研制成本,也具有重要意义。 基于虚拟样机技术,本文利用ADAMS软件平台,建立了龙门起重机整机系统的三维数字化虚拟样机,并对其进行了较为系统的多体系统动力学仿真分析,实现了计算机对龙门起重机在各种工况下随载荷变化的运行状态及随时间变化过程的仿真模拟,得到的相关仿真分析数据对于龙门起重机的动态分析设计提供了有效的手段,论文的主要内容包括: 根据起重机动力学理论,建立了相关动力学模型,确定了在不同工况下的动力载荷;使用三维实体造型软件UG,建立了龙门起重机的三维实体模型,并将起重机模型导入ADAMS软件,在对各个相对独立的部件施加相应的约束和载荷后,进行了多刚体系统动力学三维可视化仿真;并对分析曲线数据的结果进行了分析。 总之,龙门起重机整机系统的虚拟样机研究,是先进的设计、分析、仿真技术应用于龙门起重机设计中的初步尝试,为设计经济、可靠、稳定的高性能龙门起重机提供了有力的工具和实现方法。