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架桥机的主梁结构是架桥机工作时最重要的承载构件,其力学性能对整机的正常工作有直接影响。因此,要对架桥机主梁作详尽的应力分析,以保证它能够安全正常地工作。现在,对架桥机主梁的应力分析主要集中在静态上,对于非线性特性例如接触分析和动态特性例如模态分析做的还不是很充分。主要问题有:随着架桥机朝着重载的方向发展,在繁重复杂的工况下,仅按传统的静强度计算已经不能满足设计要求,对主梁结构进行动力特性分析和对主梁的表面进行接触疲劳分析是非常必要的。架桥机吊梁小车的滚动棒和主梁之间是一对接触单元,由于滚动棒在主梁轨道上重复频繁的滚动,会使主梁的轨道表面产生接触应力,过大的接触应力会导致主梁表面产生接触疲劳。而这一接触应力长期以来没有能够得到很好的解决。架桥机在工作时,运动状态突然改变时(如起吊、前支腿提升离地的瞬间),产生的动力载荷对金属结构产生强烈的冲击和振动,这种冲击产生的动载荷是多种动载荷的主要载荷,也是架桥机设计时的主要载荷之一,对疲劳计算也有很大影响。针对这些问题,本文以架桥机主梁和滚动棒为研究对象,以有限元法、机械振动、弹性力学、接触力学为理论基础和分析手段,用有限元分析软件ANSYS为工具,研究了主梁和滚动棒的接触应力分析和主梁结构的模态分析。主要研究工作如下: 1、用ANSYS的内部命令建立主梁和吊梁小车的滚动棒结构的有限元参数化模型。所谓有限元参数化模型是指:通过ANSYS建立的主梁结构的有限元模型的材料特性、单元类型及实常数、边界条件及载荷等实现了参数化。另外,在主梁和吊梁小车滚动棒建立了两部分模型单元,在两部分模型单元间用面面接触单元对主梁进行了接触应力的分析。武汉理工大学硕士学位论文 2、对主梁算出来的接触应力进行安全校核,根据主梁表面的材料属性校核其疲劳的安全性。 3、在计算接触应力的同时提取合成应力,显示在随滚动棒滚动时,主梁上的合成应力的变化趋势。 4、对主梁结构进行模态分析,计算出主梁的固有振动特性和固有振动频率。所谓的固有振动特性分析,本文通过研究无阻尼的自由振动,得到振动系统的固有特性,即固有频率和振型及振动应力。分析其振动特性,结合工程实际避免在工作中振动的共振的发生。关键词:架桥机主梁,接触分析,动力学分析,有限元法,ANSYS