MeshFree|门式起重机应用

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门式起重机结构分析

本次分析选用480t x 146m 双梁门式起重机，其主体结构见下方图示。在2 根主梁的面板上设有4 根轨道供上、下小车行走。2 台小车的最大抬吊能力为450t。刚性腿为变截面箱型结构，与主梁焊接联接。柔性腿为人字形桁架结构，上部为2 根圆管，下部为1 根箱型梁，柔性腿与大梁采用挠性铰连接。大车行走结构设2 x 22( 刚性腿侧) +2 x 22( 柔性腿侧) 共88 只走轮，走轮台车架通过平衡梁与支腿( 刚性腿、柔性腿) 铰接连接。

通过CAD X_T格式，导入MeshFree 软件后再进行边界条件的施加。大车行走机构在门式起重机中起着对整机的支撑作用，采用多级台车结构形式，经过传递作用，将刚性支腿和柔性支腿上的力转化为平面结构形式。为简化计算，车轮简化为有约束的面支撑。实际工作时，车轮与轨道始终保持接触，因此约束刚性腿和柔性腿车轮高度方向的自由度UY、轨道方向的自由度UX、刚性腿沿轨道方向的自由度UZ，而柔性腿沿轨道方向的自由度UZ 不加约束。柔性腿与主梁之间定义为一般接触，模型和约束见图。

荷载的施加上小车自重180t，起吊重量300t; 下小车自重120t，起吊重量180t，荷载按照轮压施加，为面荷载。上下小车荷载施加在内侧2 个轨道的4 个面上，下小车荷载施加在外侧2 个轨道的4 个面上。加载面的大小为1.2 m ×1.3 m，每根主梁上4 个面的纵向间距为4 200mm，横向间距为2 550 mm。加载面的布置见图

门式起重机典型工况计算

自重下扰度按照GB3811－2008 起重机设计规范，刚度计算不应乘相关荷载和增大系数。从Meshfree 计算结果可得，扰度值为238mm，将计算值代入校核公式:

扰度位移值略大

工况501强度计算

工作状态为无风,主梁跨中起升，按施加的上下小车轮压荷载，应力结果，主梁最大Vonmises 应力为222 MPa，符合要求。

小结：

运用midas MeshFree 对一款门式起重机产品进行刚度和强度计算，整个计算过程简捷，导入几何模型后，添加材料、荷载和边界条件，就可以进行计算。通过计算可知，该门式起重机自重下的扰度略微偏大; 在工况501下，门式起重机主梁跨中的Von mises 应力满足要求。这为下一步起重机结构的优化提供了数据支持，优化后的模型可再次用MIDAS MeshFree 进行计算，从而大大提高产品的设计工作效率。

来源：midas机械部落