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1、龙门起重机计算说明书一 龙门起重机的结构形式、有限元模型及模型信息。该龙门起重机由万能杆、钢管以及箱形梁组成。上部由万能杆拼成，所有万能杆由三种型号组成，分别为 2有最外围的竖杆由 2成，其他竖杆由 2成，所有斜杆由 2成,其他杆均为 2门起重机两侧下部得支撑架由钢管组成，钢管的型号为 219 6、83 5,其中斜竖的钢管为219他钢管为 83门起重机上部和下支撑架之间由箱型梁连固接而成，下支撑架最下端和箱型梁相固连。所有箱型梁由厚为 6钢板焊接而成。对龙门起重机进行建模时，所选单元类型为 种单元类型。有限元单元模型见图 1。模型的基本信息见下：关键点数 988 线数 3544 面数 162
2、体数 0 节点数 1060 单元数 3526 加约束的节点数 48加约束的关键点数 0加约束的线数 0加约束的面数 12加载节点数 18加载关键点数 18加载的单元数 0加载的线数 0加载的面数 0二 结构分析的建模方法和边界条件说明。应力分析采用有限元的静力学分析原理，其建模方法采用实体建模法，采用体、面、线、点构造有限元实体。其中所有箱形梁用面素建模，其余用线素建模，然后在实体上划分有限元网格，具体见单元图。对于边界条件和约束条件，是在支撑架下的箱型梁的底面两端加X,Y,荷分布有4种情况：工作时的吊重、小车自重、风载荷、考虑两度偏摆时的水平惯性力，具体见下。三 载荷施加情况。（1）工作时的
3、吊重工作时的吊重为40t,此载荷分布在小车压在轨道的4个位置，每个位置为10t。由于小车在轨道上移动，故载荷的分布位置随小车的移动而改变，由于小车移动速度慢，我们只把吊重载荷的施加作两种情况处理：在最左端（或最右端） ，以及龙门架中部位置。（2）小车自重小车自重为7t,和吊重载荷分布位置相同。（3） 风载荷风载荷：类风载。（4）考虑2 0偏摆时的水平惯性力该水平惯性力大小为吊重乘以角度大小为2 0的正切值，施加位置和吊重载荷施加位置相同，方向为水平的 计算结果与说明。对应吊重载荷的施加位置，共有两种计算情况；(1) 小车在中间位置时：万能杆应力分布云图如图 2 所示，最大应力分布云图如图 3
4、所示，钢管应力分布云图如图 4 示，最大应力分布云图如图 5 示，箱形梁应力分布云图如图 6 示，最大应力分布云图如图 7 示,X,Y,Z 三方向位移分布云图如图 8, 9，10 示。总计算结果见表一，表二。表一（）名称 结构 整机主结构 箱形梁 钢管最大应力 ）78（拉）名称 结构 X 方向 Y 方向 Z 方向最大位移 以要对局部受力较大的杆进行稳定性计算。对于型号为 2万能杆，其应力分布见图 11 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于型号为 2万能杆，其应力分布见图 12 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于型
5、号为 2万能杆，其应力分布见图 13 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于 2196 的钢管，其应力分布见图 14 示，最大压应力为N=从图中可以看出弯曲应力为 长的 2196 钢管的稳定系数 定性应力= 40以不会失稳。对于 835 的钢管，其应力分布见图 15 示，压应力为 N=40曲应力为 46835 钢管的稳定系数 定性应力=40/ 46 40=40以不会失稳(2) 小车在最左（或最右）位置时：万能杆应力分布云图如图 16 示，最大应力分布云图如图 17 示，钢管应力分布云图如图 18 示，大应力分布云图如图 19 示，板应力分布云图如图 20示
6、，最大应力分布云图如图 21 示,X,Y,Z 三方向位移分布云图如图22，23，24 示。表一（） 。名称 结构 整机主结构 箱形梁 钢管最大应力 )）名称 结构 X 方向 Y 方向 Z 方向最大位移 以要对局部受力较大的杆进行稳定性计算。对于型号为 2万能杆，其应力分布见图 25 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于型号为 2万能杆，其应力分布见图 26 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于型号为 2万能杆，其应力分布见图 27 示，从图中可以看出最大压应力为 N=万能杆的稳定系数 170以不会失稳。对于 219
7、6 的钢管，其应力分布见图 14 示，最大压应力为N=从图中可以看出弯曲应力为 2196 钢管的稳定系数 定性应力= 12440以不会失稳。对于 835 的钢管，其应力分布见图 29 示，压应力为 N=曲应力为 2196 钢管的稳定系数 40 单元模型图图 2 整机主结构应力分布图图 3 最大应力分布图图 4 钢管应力分布图图 5 大钢管最大应力分布图图 6 箱形梁应力分布图图 7 箱形梁最大应力分布图图 8 X 方向位移图图 9 Y 方向位移图图 10 Z 方向位移图图 11 2力分布图图 12 2力分布图图 13 2力分布图图 14 大钢管应力分图图 15 小钢管应力分图图 16 整机主结构应力分布图图 17 整机主结构最大应力分布图图 18 大钢管应力分布图图 19 大钢管最大应力分布图图 20 箱形梁应力分布图图 21 箱形梁应力分布图图 22 X 方向位移图图 23 Y 方向位移图图 24 Z 方向位移图图 25 2力分布图图 26 2力分布图图 27 2力分布图图 28 大钢管应力分图图 29 小钢管应力分图
