起重機(jī)有限元計(jì)算模型的建立。LME80T+80T龍門吊機(jī)為箱梁結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的工作中，主梁主要承受彎曲、拉壓和剪切載荷；剛腿主要承受彎曲和拉壓載荷，下橫梁主要承受拉壓載荷。故采用shell63單元，來模擬承受彎曲、拉壓及剪切的板構(gòu)件。建模的過程為：直接建立龍門吊箱梁結(jié)構(gòu)在空間當(dāng)中的中心面，不同截面相連的位置均有分割線。柔腿與主梁的連接部位建立耦合關(guān)系，釋放沿大車行走方向的旋轉(zhuǎn)自由度；小車采用集中質(zhì)量單元表示。網(wǎng)格劃分時(shí)，除主梁與支腿的連接部位手動(dòng)劃分單元以外，其余均自由劃分網(wǎng)格。邊界約束的處理。起重機(jī)工作時(shí)，大車與軌道之間鉸接，單側(cè)剛腿和柔腿的大車與軌道之間約束三個(gè)平移自由度，另一側(cè)約束兩個(gè)平移自由度，釋放沿大車行走方向的平移自由度。
模型在處理過程中做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，筋板和隔板未在模型中體現(xiàn)，使得模型的重量小于起重機(jī)的真實(shí)重量，所以增大重力加速度對(duì)重量進(jìn)行補(bǔ)償，現(xiàn)在重力加速度為g=11.78m/s2，材料密度為δ=7.85t/m3，彈性模量為E=206GPa，泊松比為μ=0.3。結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算及分析文中模態(tài)提取方法選擇BlockLanczos法，此方法計(jì)算精確，速度較快，工程中常用此法來提取模態(tài)。龍門起重機(jī)跨度大于30米，一般都采用剛腿與柔腿結(jié)合的結(jié)構(gòu)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)來說，柔性較高，故對(duì)高階模態(tài)可忽略不計(jì)，常常利用前幾階固有頻率評(píng)價(jià)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度。進(jìn)入ANSYS求解器，進(jìn)行模態(tài)分析，得出龍門吊機(jī)前20階頻率。龍門吊機(jī)前20階頻率從模態(tài)分析結(jié)果來看，前六階模態(tài)振型是典型振型，一階振型反映了龍門吊機(jī)沿小車行走方向的振動(dòng)，這個(gè)方向上振動(dòng)1主要由小車制動(dòng)和風(fēng)載引起，第二、三、四和五階振型反映了沿主梁橫向方向的振動(dòng)，這個(gè)方向的振動(dòng)主要由風(fēng)載荷和吊重偏擺引起；第六階振型反映了主梁沿重力方向的上下振動(dòng)，這個(gè)方向的振動(dòng)主要是由小車的往返運(yùn)動(dòng)和重物沿重力方向的振動(dòng)引起。
結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度計(jì)算及分析。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)合以上雙抬吊龍門吊機(jī)主要危險(xiǎn)工況，對(duì)三種工況的整體強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核。通過對(duì)三種工況下的橋面吊機(jī)靜強(qiáng)度有限元計(jì)算，整體應(yīng)力分布均勻，最大應(yīng)力為局部。結(jié)構(gòu)靜剛度計(jì)算。三種工況下，主梁的下繞依次為69mm，66mm和68mm，由主梁自重產(chǎn)生的下繞為18mm，主梁整體最大下繞控制在38500/（69-18）=755，滿足主梁剛度控制要求。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算。三種工況下，龍門吊機(jī)各主要界面的最大應(yīng)力。主要部件的應(yīng)力分布（單位Mpa）可知，吊車梁各主要截面都能滿足強(qiáng)度要求。主梁的最大應(yīng)力出現(xiàn)工況一，支腿的最大應(yīng)力出現(xiàn)在工況三，三種工況下主梁與剛腿和柔腿的連接處有應(yīng)力集中，經(jīng)過分析，在柔腿與主梁的連接處，可能是由于用螺栓連接來代替鉸接出現(xiàn)應(yīng)力集中。最大應(yīng)力出現(xiàn)在工況二，集中應(yīng)力為252MP。對(duì)LME80T+80T龍門吊機(jī)的分析計(jì)算，得出的結(jié)論如下：吊重的偏擺，大車和小車制動(dòng)和風(fēng)載荷是影響龍門吊機(jī)失穩(wěn)的重要因素剛腿和柔腿與主梁的連接部位應(yīng)力較大。
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