基于ANSYS的集裝箱龍門起重機門框結(jié)構(gòu)分析

高軍武

摘 要：龍門式起重機主體結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，特別是其主梁結(jié)構(gòu)，采用手工計算方法往往已經(jīng)能得到比較全面的、較正確的結(jié)果，但對于某些位置的應(yīng)力集中情況無法反應(yīng)。同時，設(shè)置有拉桿結(jié)構(gòu)的龍門起重機，由于其拉桿結(jié)構(gòu)的存在，主梁已經(jīng)成為超靜定的機構(gòu)，手工計算已經(jīng)無法反應(yīng)實際的應(yīng)力、應(yīng)變等，因此采用ANSYS有限元分析是很有必要的一個步驟。

關(guān)鍵詞：ANSYS；有限元；超靜定

集裝箱龍門起重機作為一種結(jié)構(gòu)受力較明確的機型，手工計算往往已經(jīng)能達到比較好的精度要求，但對于大跨度、大外伸距的龍門吊，往往設(shè)置拉桿，主梁因此成為超靜定結(jié)構(gòu)，在這種情況下，手工計算之外，有必要利用有限元軟件對結(jié)構(gòu)進行分析，并依據(jù)計算結(jié)果對龍門起重機門框結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性進行判斷，在滿足使用條件、規(guī)范要求的前提下確定盡量優(yōu)化的結(jié)構(gòu)尺寸。

當小車位于懸臂最遠端時，整個結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力為178MPa，且只位于局部一點，遠小于Q345B的許用應(yīng)力；主梁懸臂端的下繞度為27.577mm，規(guī)范要求對于集裝箱龍門起重機，其懸臂端的下繞不得大于跨距的1/350，即28.6mm，有限元分析結(jié)果也小于規(guī)范要求。因此小車位于懸臂端時，結(jié)構(gòu)滿足使用及規(guī)范要求。

綜合以上分析結(jié)果可知，確定的截面尺寸能滿足使用及規(guī)范要求。同時也可以從本次分析結(jié)果中看到，對于大外伸距的龍門吊，采用Q345B這種高強度鋼材時，為了滿足結(jié)構(gòu)剛度的要求，強度往往具有較大的余量。在結(jié)構(gòu)整體分析時，采用有限元分析軟件，可以知道很多手算時無法計算的局部大應(yīng)力區(qū)域，對于整體結(jié)構(gòu)的把握有很大的幫助。