2000t门式起重机结构有限元分析 finite element analysis of 2000t gantry crane structure.pdf

2000t门式起重机结构有限元分析 张启贵 (中铁工程机械研究设计院工程计算中心，湖北武汉430062) [摘要]应用有限元方法对中铁南方装备基地2000t轨道门式起重机进行总体结构有限元分析，详细 介绍了，各种工况模拟及计算的意义．重点捕述r利用边界元模拟支腿走偏及结构的屈曲稳定性分析。通 过模拟计算，指出走偏是引起轨道fI式起重机啃轨的丰要原因，同时对薄壁箱梁结构屈曲分析的方法和 技巧也作_『简要描述。文巾运用了类比法，与已安全运行的同类设备进行比较．以保证结果的正确性。 本文的结论和方法对大型起重设备的结构计算具有一定的指导意义一 [关键词]|、】式起重机；属曲稳定性；薄肇箱梁：类比法 [中图分类号]TH213．5[文献标识码]B FiniteeIement Of2000t crane analysis gantry structure ZHANG Qj—gui 1总体结构形式 中铁股份公司南方装备基地需要配备2台 2000t轨道式f、_】式起重机，用于港珠澳大桥85m、 110m、153m大型钢箱梁厂内搬运和吊装装船：该 起重机跨度62m，起升高度45m，。I：作级别A3。小 车轨距10m，大车运行速度0。22m／min，小车运 行速度O～22m／min?南方装备基地位于广东中山 市火炬开发区马鞍岛东六罔．]：作状态最大风力7 图l结构示意图 级，非工作状态达ll级。 同刚度的虚拟单元模拟铰接，可使数学模型大大简 该起重机由双主梁、刚性支腿、柔性支腿、 化：柔性铰与丰梁可相对转动．大车走行的各级均 柔性铰及走行机构、吊梁小车、电控系统等组成， 衡梁可绕连接轴转动。有限元模型如图2所示。 主要结构均采用箱梁形式?主梁与支腿的连接采用 一刚一柔方式．其中柔腿与主粱用柔性铰连接．以 3工况分析和有限元计算 便释放由主梁变形以及温差引起的水平啃轨力。其 丰梁中部作用2台起重小车，距离为20m，额 结构示意网如图l所示。 定起升载荷为2000t。该起重机的工作级别为A3， 2有限元模型建立 本文选用99个组来模拟结构件不同部位的板 态的风压为1850MPa。主要计算丁况有限元分析 厚，实际卜很多部位的板厚是相同的，目的主要是 如下． 为结构优化和参数修改提供方便。为了提高计算精 度，个别部件的网格划分很细，尤其是柔腿与与主 [收稿日期]2叭2—05—02 梁连接处，模型的节点共84837个，单元86142个。 [通讯地址]张启贵，武汉市武昌区徐东大道45号中铁工 由于柔性铰是按额定载荷选择的外购件，本文采用 程机械研究设计院 20129 coN