| 题名 | 液力剪撑式水中升降旋转台的关键技术研究 |
| 作者 | 掌昕 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 吴明亮 ; 周厚金 |
| 关键词 | 剪撑式升降台 水阻力 动力学仿真 有限元分析 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 随着我国大、中型演艺场馆的新建和改造工程的实施,文化演艺装备设计、制造进入了一个快速发展阶段,国内陆陆续续涌现出很多规模较大的舞台机械设计公司,其设备制造水平有了很大的提高,大大缩短了与发达国家的差距。现如今,各种大型主题园区、实景秀场的建设,以及各种与水文化相结合的剧目创意,给演艺装备设计提出了许多新的要求,推动演艺设备向高动态性能、高精度方向发展。本文以液力剪撑式水中升降旋转舞台为研究对象,对其设计过程中的关键性问题进行研究。首先,由于整套设备都置于水中工作,其工作台面必然会受到水阻力的作用,这不仅会造成能源的浪费,还有可能影响升降台的运动状态,所以有必要对升降台运行时的水阻力值进行提前预测,并设计出能够有效减小水阻力影响的优化模型。本文基于CFD仿真技术对剪撑式升降台在水中以不同速度起升时的水阻力特性进行重点分析,其中包括三维模型的建立、流体计算域的设置、边界条件的设定、湍流模型的选择以及网格的划分等。通过对数值计算结果的分析,找到水阻力的主要来源。分析结果表明,水阻力主要来源于升降台的工作台面,当台面以最快速度起升时,水阻力达到了30442.422N。对原模型进行优化,设计出一种多孔台面模型,以期减小水阻力在升降台起升过程中产生的不利影响,对优化前后模型的水阻力数值计算结果进行对比分析,结果表明,以最快的速度起升时,多孔模型2所受到的水阻力与原模型相比减少了9710.232N。其次,利用ADAMS软件对升降台的位移、速度、加速度进行动力学仿真,仿真结果表明液压缸活塞推力及液压缸对剪撑樑的压力是一对作用力与反作用力,根据仿真结果可知油缸最大推力为164720N,与理论计算结果颇为接近。在此基础之上,基于有限元分析法对剪刀撑升降台的关键部位进行静力学分析,校核其强度、刚度是否能够满足使用要求。在满足静力学要求的前提下,对剪撑单元的振动特性问题进行研究。最后,根据设备的智能化控制要求,对其控制系统硬件部分进行设计。其中主要包括对两种可用于水下的位移检测传感器进行比较,并在二者之间做出最佳选择;对PLC进行合理的选型和配置,最终在相关技术人员的指导下完成控制系统电路设计。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 72 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94859]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 掌昕. 液力剪撑式水中升降旋转台的关键技术研究[D]. 2019. |
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