基于拓扑优化的桥式起重机新型主梁设计

应用基于单元应力的渐进结构优化方法对某型号桥式起重机主梁截面进行拓扑优化,得到了矩形截面的桥式起重机主梁结构形式,随后采用变密度法(SIMP)对该主梁形式下的主、副腹板进行拓扑优化,根据拓扑优化结果,新型主梁主腹板仍然采用实腹结构,而副腹板则以桁架结构形式代替原有实腹结构形式,有限元计算结果证明,该结构形式在保证主梁结构强度、刚度条件下,可以大幅度减轻主梁重量。该新型主梁的设计方案为桥式起重机主梁轻量化设计提供了一种新思路。     

基于遗传算法的桥式起重机主梁结构轻量化设计

运用C语言编制的遗传算法对桥式起重机主梁截面尺寸进行了优化,得到了主梁腹板的高度,主、副腹板的厚度,上、下盖板的厚度和宽度5个设计变量。通过编制的APDL程序快速验证其可行性。为桥式起重机主梁的轻量化设计提供了一种方法。     

铸造起重机T型钢裂纹的计算与修复

铸造起重机在起重量较大的情况下（额定起重量在100t以上）,其主梁形式通常都采用偏轨箱型梁的形式,即将主小车的轨道置于主腹板的正上方。目前一般都采用T型钢的主梁形式,就是在轨道的下方选用合适的T型钢,T型钢的翼缘板与起重机的翼缘板对接,T型钢的腹板与起重机的主腹板对接。这也是目前大吨位铸造起重机最常用的主梁截面形式。     

工字梁主焊缝损伤分析与加固处理

桥式起重机采用工字形截面作为主粱,使用多年后该结构形式的主梁上翼缘板和腹板连接的主焊缝及母材多处产生裂纹甚至发生主梁断裂事故。对这种结构的受力特征进行分析,以实测数据对主梁剩余疲劳寿命进行计算,根据分析结果确定整改措施并实施。     

桥式起重机结构的随机有限元分析

1　前言桥式起重机主梁有箱形、桁架式、空腹副桁架式等结构形式。在载荷作用下 ,其应力分布和失效形式较复杂。如箱形或空腹副桁架式主梁 ,可能在下翼缘板及其纵向或横向焊缝发生裂纹 ;也可能在横隔板下部与腹板焊接处发生裂纹 ,并由裂纹扩展导致结构断裂。而用传统的材料力学     

起重机箱形梁波纹腹板的非线性屈曲分析

为了解决起重机箱形梁腹板薄壁化与剪切屈曲之间的矛盾,将波纹钢板应用于桥式起重机主梁,提出以波纹钢板代替传统直腹板的新型起重机主梁结构形式。采用Ansys中具有应力刚化及大变形功能的Shell181单元离散波纹钢板,分析中考虑材料非线性和结构初始几何缺陷的影响,利用有限元方法对结构进行非线性剪切屈曲分析,并通过实例研究波纹腹板箱梁波纹尺寸、腹板厚度以及上、下翼缘板厚度等因素对波纹腹板剪切屈曲极限载荷的影响,为波纹腹板箱形梁桥式起重机的设计提供参考。     

通用桥式起重机主梁T形钢的焊接工艺

<正>承制某厂家一台工作级别A8的双梁桥式起重机,根据现场实际考察桥式起重机运行时满载工作时间较长,对起重机结构件的焊缝质量要求较高。经研究,该项目采用偏轨结构形式主梁箱体,小车轨道下口采用T形结构作为小车轨道承载单元。1基本结构如图1所示,主梁箱体由主梁盖板、T形钢、主腹板、副腹板、下盖板、大筋板及角钢等组成。主梁盖板、T形钢焊接形成整体作为上盖板,T形钢上安装有小车轨道,作为承载单元。主腹板与T     

桥式起重机箱形主梁的结构优化与改进

对桥式起重机的主梁研究之后,针对国内箱形梁桥式起重机的主梁偏重、耗材多等缺点提出了新型结构的设想——波形腹板结构。借助有限元ANSYS工具,进行了新型腹板与原来的平直腹板的综合比较分析,得出了波形腹板在同等条件下,等效应力比平直腹板减少了38％左右的结论。应用这种腹板,可以大大减少腹板的材料及其上的加强筋,使桥式起重机的主梁结构优化,重量得以大大减轻,从而降低制造成本。     

桥式起重机箱形主梁的结构优化与改进策略分析

桥式起重机的性能受到箱形主梁结构的影响很大,通过对箱形主梁结构的优化和改进,可以提高桥式起重机的性能.发达国家采用现代设计方法设计起重机.本文针对桥式起重机箱形主梁腹板的结构优化和改进策略进行分析.     

桥式起重机箱形主梁焊缝疲劳寿命研究

以某桥式起重机箱型主梁为研究对象,利用ANSYS软件对其进行静态分析,结果表明该起重机静强度以及静刚度均满足设计要求。依据英国标准BS7608,采用FE-SAFE疲劳软件,对主梁翼缘焊缝疲劳寿命进行分析,得出该起重机主梁下翼缘板与主腹板连接处的翼缘焊缝处疲劳寿命最低。并对该处采用不等边角焊缝模型进行对比分析,结果显示适当增加角焊缝一边的长度,且长边位于翼缘板上时,同一焊缝上两条焊趾处的疲劳寿命均有所提高,有助于改善焊接结构件的抗疲劳性能。     

重载板梁结构弱翼缘贴角焊缝的可行性研究

重载桥式起重机板焊接主梁翼缘与腹板间焊缝受力复杂,对该焊缝进行合理设计是结构承载安全的关键之一。对于800 t桥式起重机主梁翼缘板厚51 mm、腹板厚16 mm时其间焊缝采用比国内标准推荐值小很多的8 mm单边贴脚焊缝的情况,通过用有限元子模型方法分析了焊缝应力分布,得到了较精确应力分析结果。子模型分析通过了壳-壳子模型验证整体模型网格疏密的精度。通过对壳-体子模型加接触分析,对焊缝进行了网格加密精确分析,验证了较厚翼缘板和较薄腹板焊接时采用更小焊脚尺寸角焊缝的可行性。该分析结论可以引导相似条件时设置弱单边贴角焊缝,以减少焊接量降低制造成本。     

桥式起重机主梁制造新工艺

桥式起重机主梁制造新工艺新乡市起重设备厂汤保昌桥式起重机是由两根主梁、端梁及在主梁上运行的小车组成，主梁是受力构件，主梁的质量直接影响到桥式起重机的使用寿命。１．传统工艺方法１）腹板的预留拱度采用手工划线，火焰切割下料。上拱曲线方程为二次曲线方程：Ｙ...     

用预应力法修复桥式起重机箱型主梁的局部稳定性校核

桥式起重机,尤其是用于冶金工厂高温环境的重级工作制箱型主梁桥式起重机,主梁往往出现永久性下挠,影响设备的正常使用。为此,一段时间以来,一些文献推荐了修复桥式起重机箱型主梁下挠的预应力法,实际上也取得了一些使用效果。预应力法是把桥式起重机的箱型主梁当作完全弹性梁,通过在下翼缘板的下方设置若干     

基于SolidWorks Simulation的桥式起重机主梁有限元分析

为了预测桥式起重机的疲劳寿命,利用SolidWorks Simulation对480 t桥式起重机外主梁进行多工况有限元分析,得到主梁各工况下的应力云图,并与现场测试结果进行对比分析。分析结果表明,最大应力出现在外主梁主腹板过渡圆角变截面区域,这些区域易发生疲劳受损。     

波纹腹板主梁的桥式起重机性能研究

以正轨桥式起重机为例,利用有限元软件ANSYS对平直腹板主梁和波纹腹板主梁的桥式起重机在相同工况下的强度、静刚度和腹板应力等力学性能进行仿真分析,并研究波长、波高和波纹转角对波纹腹板主梁桥机的力学性能的影响。结果表明:在强度和静刚度相近的情况下,相比平直腹板主梁桥机,波纹腹板主梁桥机具备更轻的质量,其腹板承载性能更好。波长、波高以及波纹转角对波纹腹板主梁桥机的力学性能影响不大。     

桥式起重机箱形主梁下挠的修复与加固

桥式起重机箱形主梁下挠超限,同时两腹板波浪度超差,一般选用火焰矫正法进行修复。为了对修复的主梁进行加固,提高其承载能力,常在用火焰矫正修复主梁下挠后,再在主梁下盖板下面焊两根槽钢和一块附加钢板,如图1 a所示。我厂于1990年5月为昆明市炼钢厂修理一台20/5 t、16.5m桥式起重机的桥架下挠时,在修复主梁下挠及腹板波浪形以后,改为在主梁下盖板下面焊一块附加钢板,在主梁中性层以上的压应力区两块腹板上焊两根槽钢进行加固,如图1b所示。经过如此修理的起重机不仅提高了主     

冶金起重机主梁疲劳强度的试验与研究

1　概述冶金起重机金属结构主梁的疲劳寿命是设计冶金起重机金属结构的主要指标之一。其中 ,偏轨箱形梁的翼缘板与腹板连接纵向焊缝的焊透性问题 ,是设计和工艺的关键所在 ,也是争论较大的问题。业界同仁就纵向焊缝的未焊透是否为主梁产生疲劳破坏的主要因素、是否要作焊透处理及近几年冶金厂工作级别高的起重机偏轨箱形主梁上翼缘板与腹板连接的焊缝陆续出现开裂的原因是什么、主梁的疲劳寿命能达到多少等问题展开了激烈的争论。对此 ,我们作了大量的试验与研究工作 ,希望能够对相关的设计和制造者以及科研人员有所帮助。冶金起重机主梁的…     

基于Verity方法的起重机箱型主梁疲劳寿命分析

以某型号桥式起重机主梁为研究对象,对其进行应力分析并建立关键位置处包含焊缝细节的子结构。以T型焊接接头为例,通过有限元分析与试验对比的方式验证了Verity方法的网格不敏感性。采用Verity方法计算了主梁主要焊缝的等效结构应力,进而对主梁的疲劳寿命进行了分析。结果表明该起重机主梁结构的静强度和刚度都符合设计要求,主要焊缝具有很好的抗疲劳性能,符合设计要求,但比较而言下翼缘板与腹板连接处焊缝较易产生疲劳破坏。     

15t耙式起重机主梁修复

首钢第二炼钢厂ST跨3台耙式起重机原为比利时赛兰公司于1964年设计、制造的产品,其已运行40多年。该起重机的主梁金属结构已严重疲劳,主梁下挠严重。同时,其主梁主腹板与上翼缘板联接的T型焊缝出现多段裂纹,最长裂纹达600mm。因此提出修复、加固主梁并适当恢复其上拱度,使该起重机能继续使用。1主要技术参数起重量:15t轨面标高:12m起升高度:6m跨度:35.5m小车轨距:5m小车轮距:4.8m起升速度:16m/min大车运行速度:78m/min小车运行速度:41.88m/min该类起重机为偏轨箱型梁结构,其主梁下挠严重,下挠值最大达35mm;主腹板与上翼缘板联接的T型焊缝…     

快速修复主梁下挠新工艺

通过对桥式起重机主梁下挠修复多种工艺方法的分析,结合现场实际工况及工期要求,提出了1＋2快速修复主梁工艺,即在预应力张拉器修复主梁工艺技术的基础上,增加张拉器过渡板和专用吊装工作平台。此工艺使修复主梁工期时间仅需22 h。解决了传统张拉工艺中因张拉力的作用,而使主梁下翼缘板在与张拉器连接处产生集中应力及变形的情况,其强度、刚度和腹板的稳定性均得以提高。