首页> 中文学位 >大型游乐设备“桑巴塔”关键部件研究及整机随机振动分析
【6h】

大型游乐设备“桑巴塔”关键部件研究及整机随机振动分析

代理获取

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1.1 游乐设备桑巴塔概述

1.2 游乐设备国内外发展及研究现状

1.2.1 国内生产发展及研究

1.2.2 国外生产及发展现状

1.3 参数灵敏度研究现状

1.4 随机振动反应的研究现状

1.5 论文研究的主要内容

第2章 回转架安全系数分析及动态特性研究

2.1 回转架参数化有限元模型

2.2 回转架动态载荷

2.2.1 回转架上升运动曲线

2.2.2 回转架动态载荷

2.2.3 瞬态动力学分析

2.3 强度安全系数分析

2.3.1 回转架安全系数

2.3.2 基于ANYS的概率分析

2.3.3 概率分析结果

2.4 回转架动态特性研究

2.4.1 模态分析

2.4.2 谐响应分析

2.5 本章总结

第3章 基于神经网络的桑巴塔回转架参数灵敏度分析

3.1 灵敏度分析方法

3.1.1 局部灵敏度分析法

3.1.2 全局灵敏度分析法

3.2 神经网络简介

3.2.1 人工神经元模型

3.2.2 传递函数

3.3 回转架灵敏度分析的神经网络模型

3.3.1 样本点数据

3.3.2 BP神经网络的构建

3.3.3 BP神经网络的验证

3.4 回转架参数灵敏度分析

3.4.1 ISIGHT软件简介

3.4.2 描述性抽样

3.4.3 基于ISIGHT软件的灵敏度分析

3.4.4 设计指标分布

3.4.5 灵敏度分析结果

3.5 本章总结

第4章 桑巴塔整机地震响应分析

4.1 地震的计算理论简介

4.2 地震响应分析法

4.2.1 反应谱分析理论

4.2.2 时程分析法

4.3 地震波

4.4 基于ANSYS的桑巴塔地震响应分析

4.4.1 桑巴塔整机有限元模型

4.4.2 时程分析中阻尼的确定

4.4.3 非工作状态下地震响应

4.4.4 满载下的地震响应

4.4.5 不同抗震设防烈度下桑巴塔的振动响应

4.5 本章总结

第5章 桑巴塔整机风振响应分析

5.1 风的基本特征

5.1.1 平均风

5.1.2 脉动风

5.1.3 脉动风载荷

5.2 基于Davenport谱的脉动风模拟

5.3 桑巴塔风振响应

5.3.1 脉动风载荷

5.3.2 工作状态下风振晌应

5.3.2 非工作状态下风振响应

5.4 本章总结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文及科研成果

展开▼

摘要

大型游乐设备桑巴塔作为本文研究对象,基于有限元软件对关键零部件回转架的动态力学性能作了分析研究,结合概率统计理论分析获得了回转架设计参数灵敏度。在参考国内外对多种工程设备和建筑结构(如塔式起重机、输电塔、高层建筑、大跨度桥梁等)承受地震载荷或脉动风载荷的振动响应研究基础之上分析了桑巴塔整机的地震和风振响应情况。
  本文通过建立回转架参数化模型,并利用ANSYS软件概率分析模块计算回转架强度设计的动态安全系数满足规定的概率。针对反应载荷频率对回转架的振动响应影响做了谐响应分析,结果显示外载荷频率4.5Hz使回转架振动幅度最大,明确了回转架上升过程中的动态力学特性。
  回转架是桑巴塔优化和系列化的主要部件,通过参数灵敏度分析明确各设计变量对回转架设计指标的影响程度就显得十分重要。本文通过蒙特卡洛(Monte Carlo)数值模拟方法分析该结构设计中的11个尺寸参数对4个设计目标的不同影响程度。
  建立桑巴塔整机有限元模型,利用修正的El-Centro地震波分析桑巴塔满载和空载的地震响应。结果显示,7度抗震设防烈度时在满载情况下塔顶位移在X方向峰值增加了17.34%,Y向峰值增加了20.18%,Z方向则增加了15.66%;外伸臂末端点的位移响应峰值增幅较大,其中X方向增幅达87.60%,Y向位移峰值增幅达93.22%,回转架最大应力为121.455MPa相比空载时增加了19.261%。分析不同抗震设防烈度下空载地震响应,结果显示,随着抗震设防烈度等级的提升塔架顶部各方向的振动幅度明显增加。
  本文模拟两种平均风速不同的脉动风来分析桑巴塔整机满载和空载两种状态的风振响应。在桑巴塔满载的情况下加载平均风速15m/s的脉动风载荷,风振分析可知回转架和塔身应力均满足要求。塔顶最大位移量仅4.30548mm,外伸臂最大位移量为30.5427 mm。非工作状态时12级脉动风载荷使得塔顶最大位移18.8920 mm,外伸臂最大位移量为136.612 mm。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号