基于有限元法的桁架式门机结构动态特性分析

以某桁架式门式起重机金属结构系统为研究对象,基于有限元法对其动态特性进行了分析。通过分析得出如下结论:当起重小车位于门机主梁跨中和悬臂端时,整机金属结构系统对应的各阶模态振型均表现一致,其中,第六阶模态为结构在垂直方向的振动,当小车位于主梁跨中时,对应的固有频率值为3.372 Hz,即其动态性能满足国家标准的要求。分析结果为该起重机动态性能的优化设计奠定了基础,为其他同类结构的设计提供了参考。     

基于有限元分析的起重机主梁结构设计与优化

以32T门式起重机箱型主梁为研究对象,运用经典强度理论对主梁进行结构设计,并利用NX完成其三维实体建模,导入ABAQUS有限元软件中进行静力学分析,对小车满载运行至主梁跨中和悬臂端两种工况进行静强度和刚度分析。在此基础上,对主梁截面的几何参数进行优化处理,并对其优化后的力学模型进行模态分析,提取其前6阶模态固有频率及振型,分析主梁工作中产生的振动情况,验证优化结果,研究成果可为起重机金属结构的设计和改进等提供良好的参考依据。     

基于Ansys的门式起重机主梁优化设计

针对门式起重机金属结构在设计制造时存在的材料浪费以及引发的一系列问题,以50 t-30 m轨道式集装箱门式起重机为例,基于Ansys的参数化设计语言APDL平台对起重机金属结构进行参数化建模,针对满载小车位于主梁跨端最危险位置时的工况进行了有限元数值模拟,进一步利用Ansys的优化功能,定量对主梁截面参数进行优化,完成了主梁的减重设计。在满足设计要求的前提下,优化结果较原设计方案最大等效应力增加5.52%,最大变形增加25%,质量减少12.4%,减重效果十分显著,为起重机金属结构和类似结构优化设计提供了参考。     

某160t桁架式双梁门式起重机静态和动态特性研究

基于ABAQUS分析软件建立了某160 t桁架式双梁门式起重机的三维结构模型,并对其在典型工作位置和载荷条件下的静态强度、刚度和动态特性进行了分析和校核,同时还综合考虑了起升质量、起吊位置、单/双小车和小车刚性等因素对模态性能的影响,并且校核了该系统的动态刚度,结果表明:前14阶固有频率范围为1.39~15.63 Hz,对应的模态振型主要沿着、垂直和绕着主梁导轨的方向,该起重机的动刚度为4.5 Hz,略高于规定的4 Hz。此外,进行振动分析时,需要同时考虑小车质量及其对整体刚性的影响,而起升质量下降,固有频率明显增加,双车协同作业对起重机系统振动特性规律的影响较为复杂,当小车处于距离梁端L/6时,前几阶固有频率均增大。分析结果对该起重机的可靠性分析和改进型设计有实际参考价值,同时为其他的工程机械设计分析提供了可行的方法和手段。     

门式起重机主梁静动态特性分析

主梁是门式起重机的重要组成部分,其静动态特性在一定程度上影响着整机的工作性能。以某单梁门式起重机主梁为研究对象,借助有限元软件ANSYS对其开展静、动态特性分析。通过静态分析可知,该起重机主梁在工作载荷作用下,绝大部分区域承受的最大工作应力小于材料的许用应力。通过动态特性分析得出了该主梁结构的前6阶模态固有频率及振型,其中,第4阶模态对结构的动态响应影响较大。分析结果为该门式起重机主梁结构的优化提供了依据。     

63T双梁门式起重机整机结构有限元分析

以63t+32/5t、30 m双梁门式起重机为研究对象,根据双梁门式起重机的结构特点及尺寸参数,利用ANSYS Workbench中DM建模,并进行有限元分析。在两小车位于主梁跨中和端部工况下,对整机进行静力学分析,得出相应的位移变形云图、等效应力云图。结果表明,该门式起重机结构的静强度、静刚度均满足起重机设计规范要求,且主梁跨中刚度还有较大优化空间,为后续主梁的优化提供理论基础。     

基于移动载荷法和移动质量法的起重机主梁动态响应研究

为了研究移动载荷法和移动质量法在求解挠度响应时的差异,利用移动载荷法和移动质量法分别建立龙门起重机主梁的动力学方程,通过有限元方法模拟主梁的动态响应,并与数值结果进行对比,验证动力学方程的正确性。在小车运行速度加快、吊载质量增大的情况下,通过两种方法求取主梁的最大挠度,并进行对比。结果表明:对于龙门起重机而言,梁跨中的最大挠度并非发生在小车运动到跨中位置时,而是在跨中位置的前后;当小车运行速度加快、吊载质量增大时,通过两种方法得到的主梁最大挠度偏差很小。通过研究确认,在工程实际中,可以采用较为简单的移动载荷法分析起重机主梁的动态响应。     

基于应力测试的老旧岸边集装箱起重机安全评估

某港口一台岸边集装箱起重机使用年限达34年,同时小车运行过程中存在小区域的剧烈振动现象,为分析岸边集装箱起重机继续使用的可靠性以及主要承载金属结构的受力状态,对起重机的主要承载金属构件进行静态应力和动态应力测试,对同一截面小车轨道高低差进行检测,对整机金属结构表面质量进行检测,最终完成对整机的安全性评价。     

电动单梁起重机刚度的计算及静态测量

电动单梁起重机刚度的计算及静态测量安顺起重运输设备厂吴长江从１９９５年开始实施的ＪＢ／Ｔ１３０６－９４《电动单梁起重机》标准，对起重机的动态刚性作出了规定：“当用户有要求时，按以下规定进行校核：小车位于跨中时，主梁满载自振频率应不小于２Ｈｚ”。从该项...     

基于Femap With Nastran的桁架式门式起重机结构优化

以QM75-24/28.5桁架式门式起重机金属结构为分析对象,利用Femap With Nastran有限元分析平台,对其在额定起重量下的多种工况,多载荷步的强度、刚度进行有限元计算,掌握起重小车在整个主梁的运行过程当中,运行电动机启动、运行和制动对整机金属结构的影响,以达到结构优化与提高产品质量的目的。     

同跨距、不同起升重量门式起重机金属结构快速轻量化设计

为实现跨距相同、起升重量不同的系列门式起重机金属结构快速轻量化设计,在对门式起重机进行全参数化建模和求解分析的基础上,对门式起重机主梁、上下端梁及支腿的截面尺寸和厚度等设计变量做灵敏度分析,得出主梁的截面尺寸及厚度对整机金属结构的重量影响最大,主梁和上端梁的截面尺寸对起重机悬臂刚度影响最大。以门式起重机重要截面尺寸结合灵敏度分析结果选取关键设计变量,同时结合零阶优化算法对整机金属结构进行系列化设计,在满足设计要求下重量比优化前减轻了11.1%。     

基于能量法刚接支腿门式起重机挠度预测的研究

门式起重机承受额定载荷时主梁跨中的下挠值是门式起重机整机试验的最重要检测指标。对于大吨位门式起重机整机实验时,实验砝码现场准备十分困难,甚至无法进行整机实验检验。针对门架结构考虑了支腿弯矩对主梁挠度影响的情况,推导出集中载荷在主梁跨中处作用时的挠曲线方程。通过分别测量三次小载荷在跨中处作用的主梁下挠值,求得门架结构主梁挠曲线方程系数,从而预测大吨位门式起重机额定载荷时主梁的下挠度。三次小载荷实验法为预测大吨位门架结构主梁挠度提供了实用有效的方法。     

等高线法的桥式起重机主梁损伤识别

起重机金属结构在长期使用下形成的疲劳损伤对起重机的安全生产造成严重影响。基于ANSYS有限元分析软件,建立了桥式起重机金属结构有限元模型,并对结构主梁进行了不同损伤情况下的模态分析,根据起重机主梁在不同损伤工况下的同阶及不同阶模态频率的不同,使用前三阶模态频率结合等高线相交理论方法,直观、定量地得到起重机主梁裂纹存在的位置和裂纹的损伤程度,并通过数值仿真案例验证了该方法的有效性。     

大吨位铰接支腿门式起重机挠度的预测

门式起重机承受额定载荷时主梁跨中的下挠值是门式起重机整机试验的最重要检测指标。对于大吨位门式起重机整机实验时,实验砝码现场准备往往十分困难,甚至无法进行整机实验检验。针对铰接式门架结构,考虑支腿弯矩对主梁挠度的影响,推导出集中载荷在主梁跨中处作用时的挠曲线方程。通过分别测量三次小载荷在跨中处作用的主梁下挠值,求得门架结构主梁挠曲线方程系数,从而预测大吨位铰接式门式起重机额定载荷时主梁的下挠度。三次小载荷实验法为预测大吨位门架结构主梁挠度提供了实用有效的方法。     

门式起重机蒙皮式结构系统动态特性分析

考虑起重机的动态特性,利用有限元分析软件ANSYS对门式起重机蒙皮式结构系统进行模态分析,确定影响结构动态性能的关键模态频率,并对门式起重机蒙皮式结构冲击振动进行瞬态动力学分析。用ANSYS软件仿真分析门式起重机蒙皮式结构系统起升的运动过程,得到门式起重机在起升过程中受到冲击载荷作用时主梁跨中垂直方向位移随时间变化的响应规律,并提取出最大动位移,从而计算出动载系数,为门式起重机蒙皮式结构的设计提供理论依据。     

轻型起重机牵引式小车钢丝绳张紧装置设计

目前,国内港口起重机小车驱动方式分为自行式和钢丝绳牵引式2种。与自行式小车相比,牵引式小车的小车驱动装置安装于机械房内,因而极大减轻了运行小车的自重,从而减小了港口起重机金属结构承受的动态载荷,改善了整机的性能。但是,牵引式小车具有较复杂的钢丝绳缠绕系统,钢丝绳较长,容易产生钢丝绳伸长、下垂和振动,从而影响整机的工作效率。为此,通常设置小车牵引钢丝绳张紧装置,使钢丝绳始终处于张紧状态,以保证小车运行平稳,提高工作效率。     

特殊结构起重机用PMSM转子和主梁的刚强度分析

提出了一种起重机用永磁同步电动机的特殊结构,研究卷筒电机一体化结构下,细长型永磁电机和起重机主梁的机械特性。利用ANSYS Workbench有限元软件对电机的转子(卷筒)及主轴进行刚强度分析,并研究不同壁厚及长度对卷筒刚强度的影响规律,在有限元分析的基础上,减小卷筒壁厚以减轻自重,以降低生产成本。并对其对应的主梁结构进行刚强度分析,计算最危险工况(小车满载位于跨中)时的应力位移分布,并提出可行的措施以解决应力集中问题,为后续主梁的结构优化提供帮助。     

基于灵敏度附加目标函数的起重机主梁稳健优化设计

针对存在于起重机金属结构设计中的不确定性因素,提出了一种基于灵敏度分析的起重机金属结构稳健优化设计方法,建立了基于灵敏度附加目标函数及灰色关联度理论的起重机金属结构多目标稳健优化设计模型。以某桥式起重机主梁为研究对象,在对其各性能进行灵敏度分析的基础上,结合Matlab优化工具箱,应用该模型进行起重机主梁的稳健优化设计,结果显示:当考虑结构的非确定性因素时,所构建的稳健优化设计模型和灰色关联度的多目标优化解法可以在保证起重机主梁稳健及安全的前提下实现结构的轻量化设计,为其它复杂结构的稳健优化提供一定的技术指导。     

桥式起重机主梁的承载挠度计算

按照桥式起重机质量分等JB/ZQ8001—89对主梁挠度的规定:起重机工作级别为A3～A6,y_c≤S/800;如为A7和A8,y_c≤S/1000(S为起重机跨度)。y_c指满载小车停在跨中时,主梁由于额定起升载荷和小车自重在跨     

桥式起重机的动力学模型与仿真计算

根据桥式起重机结构,建立了动力学系统模型,以小车在跨中吊重突然离地这一工况为例,用振型叠加法获得了系统动态特性的数值解,并以实例编程仿真,得到主梁跨中的动应力响应和动载系数,符合工程精度.