[发明专利]一种门式起重机危险工况仿真测试方法

说明书

本发明涉及一种门式起重机危险工况仿真测试方法，包括：S1、获取起重机各部件的实际结构尺寸数据，以建立起重机的三维几何模型；S2、将起重机的几何模型对应转换为ADAMS虚拟样机模型；S3、针对不同的危险工况，分别对ADAMS虚拟样机模型进行相应的仿真测试，得到不同危险工况下起重机的仿真运行数据；S4、根据不同危险工况下起重机的仿真运行数据，得到对应的受力变化、运动状况和倾覆倾向结果。与现有技术相比，本发明利用门式起重机的关键部件建立三维几何模型，结合虚拟样机技术，克服了起重机危险工况难以进行现场试验的难题，能够快速准确获得与实际相符的危险工况下起重机的受力变化、运动状况及倾覆倾向结果。

技术领域

本发明涉及起重机危险工况事故分析技术领域，尤其是涉及一种门式起重机危险工况仿真测试方法。

背景技术

起重机是现代工业企业、交通运输以及建设部门不可缺少的起重设备，主要用以提升(或降低)和搬移大尺寸大吨位货物。近年来，随着经济的快速发展，起重机也向着高速化和大型化发展，但起重机在实际工作中的工况复杂多变，尤其在各种危险极端工况下极易发生事故，造成人员伤亡和财产损失，因此有必要对起重机进行危险工况的预先分析，以保证起重机的安全运行。

传统对于危险极端工况的分析分为理论计算方法与现场模拟计算方法，其中，理论计算方法大多是在起重机设计环节进行的，一般将起重机简化为理想力学模型，以进行静力学分析，即将主梁、支腿等受力件简化为重心和质量，忽略其变形及体积的影响，此外，对于运动危险工况的受力分析，一般是在原有力值基础上乘以系数，以估计力值被放大或缩小的程度，经实际对比验证，上述的理论方法计算得到的受力情况均与实际危险工况的受力情况差别较大。

现场模拟计算方法则是在现场模拟进行危险工况试验，尽管能直接构造与实际相符的危险工况，但也直接对起重机产生了破坏性，对人员及设备安全都有威胁，具有较大的风险性，且难以进行实际操作，因此现实应用中较少采纳这种方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于虚拟样机技术的门式起重机危险工况仿真测试方法，虚拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法，目前已经广泛应用于汽车制造、工程机械、航空航天、造船业等领域。虚拟样机是建立在计算机上的原型系统或子系统模型，在一定程度上具有与物理样机相当的功能真实度，利用虚拟样机代替物理样机来对其候选设计的各种特性进行测试和评价。本发明利用虚拟样机这一特性，通过建立门式起重机虚拟样机模型，模拟各种危险工况，以进行各主要受力部件的运动学和动力学分析，获得与实际相符的危险工况计算结果，从而有效降低制造厂起重机试验和检验部门型式试验的效率和费用，提高设计和检验水平。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种门式起重机危险工况仿真测试方法，包括以下步骤：

S1、获取起重机各部件的实际结构尺寸数据，以建立起重机的三维几何模型；

S2、将起重机的几何模型对应转换为ADAMS虚拟样机模型；

S3、针对不同的危险工况，分别对ADAMS虚拟样机模型进行相应的仿真测试，得到不同危险工况下起重机的仿真运行数据；

S4、根据不同危险工况下起重机的仿真运行数据，得到关键部件对应的受力变化、运动状况和倾覆倾向结果。

进一步地，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11、将起重机划分为起重小车、主梁、L型支腿、下横梁和大车运行机构共五种部件；

S12、分别获取起重小车、主梁、L型支腿、下横梁和大车运行机构的实际结构尺寸数据，并利用Pro/E软件建立对应的三维几何模型；

S13、根据起重机各部件的装配关系，将起重小车、主梁、L型支腿、下横梁和大车运行机构的三维几何模型组合装配成起重机整体的三维几何模型。