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一種起重機(jī)門架模態(tài)化有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

1-前端梁 2-道軌 3-后端梁 4-主梁 5-前上橫梁6-后上橫梁7-門腿 8-底橫梁圖1 門架結(jié)構(gòu)組成

集裝箱起重機(jī)中最為復(fù)雜的故障是門架變形，其中，門架的下?lián)献冃危瑢?duì)起重機(jī)的正常運(yùn)行危害最大。本文采用有限元分析軟件ANSYS建立了起重機(jī)的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、模態(tài)分析，從應(yīng)力分布和應(yīng)力集中兩個(gè)方面對(duì)該起重機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)和校核。

集裝箱起重機(jī)門架是由標(biāo)準(zhǔn)型鋼構(gòu)成，結(jié)構(gòu)對(duì)稱。首先建立起重機(jī)門架整體三維模型。

起重機(jī)主要性能參數(shù)。該起重機(jī)主要性能參數(shù)為：額定載荷320T；跨度25m；桁高12m；起升速度9.5/19 m/min；最大起升高度10/12m；小車輪距3035mm；小車質(zhì)量5t；吊鉤總重2T；材料全部采用Q235。門式起重機(jī)門架的主要結(jié)構(gòu)與參數(shù)如圖1所示。

起重機(jī)有限元模型單元選擇,采用ANSYS中的三維梁?jiǎn)卧瑒澐謫卧⒂邢拊治瞿Ｐ?。門架結(jié)構(gòu)有限元模型劃分后的單元95401個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)182120。圖2為該起重機(jī)劃分單元后的有限元網(wǎng)格模型。

起重機(jī)應(yīng)力分布均勻，最危險(xiǎn)工況應(yīng)力<許用應(yīng)力值；分析表明，起重機(jī)動(dòng)剛度符合要求。