某单梁桥式起重机主梁有限元分析

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桥式起重机单梁焊接线夹紧装置机架有限元分析

ｌ引言
模型形状尺寸，有限其主梁是典型的焊接结构。。某起重机。 ’ 生产企业的某一种规格的桥式起重机的主梁采用中轨箱形，内部设置有横向筋板，在筋板的焊接过程中，为了使主梁外壳达到满意的焊接变形，采立后输入各部件的材料特性，已知机架钢板采用４５钢，材料的主要性能为：氏弹性模杨量：．ｘ０ＭＰ；泊松２１１ａ比：．；料密度：．× ０３材７８１－ｇｍｍＯ６／；模型材料ｋ特性：向同性＝各模型机架高度：４０ｍ；１６ｒａ机架宽度：００ｎ机架长１０１ｍ；度：１０１４ｍｍ；机架截面：０ｍｍｘ０ｍ２０２０ｍ；机架用钢板厚度：ｒｍ；紧臂外圆直径：０ｒｍ。６ａ夹１０ａ
由于机架是由多块钢饭焊接在一起的，Ｊ再Ｊ口卜其它结构，模型比较复杂，在有限元模型中有２４个
而夹紧要焊接的主粱外壳：文主要应用ＡＳＳ分析本ＮＹ来夹紧装置在最大作载荷下机架的受力和变形情况，１通
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＡＮＳｒｇａｉｐｌｅｏｂｉｄｌｏｑｉｍｅｔｆｒｃａｉｇｆａｎｗｅｄｎｉｄｒｏｒｎ．ｈＹＳｐｏｒｍｓａｐｉｄｔｕｌａｍｏｅｆｅｕｐｎｏｌｍｐｎｒｍｅｉｌｉｇｇｒｅｆｃａｅＴｅｄａｍｓｔｏｆｒｔｅｌｃｔｎｏｘｍｕｓｒｓｎｈｘｍｕｄｆｒｔｎｎｈｃｉｔｅｇｈａｄｒｇｄｔｉｉｏｃｎｉｍｈｏａｉｆｍａｉｍｔｅｓａｄｔｅｍａｉｍｅｏｍａｉ，ａｄｃｅｋｔｓｒｎｔｎｉｉｉｏｏｓｙｅｓｒｈｔｉｔｅｇｈａｄｒｇｄｔｒｕｔｂｅｆｒｄｓｇｅｉｅＩｃｎｅｔｂｉｈｂｓｏｐｉｚｎｔｕｔｒｅｉｎｎｕｅｔａｔｓｒｎｔｎｉｉｉａｅｓｉｌｅｉｎｄｓｒ．ｔａｓａｌａｅｆｒｏｔｍｉｉｇｓｒｃｕｅｄｓｇ．ｓｙａｏｓＫｅｒｓｑｉｍｅｔｆｒｃａｉｇ；ｆａｙｗｏｄ：ｅｕｐｎｌｍｐｎｏｒｍｅ；ｆｎｔｌｍｅｔｔｓ；ＡＮＳｉｉｅｅｅｎ；ｓｒｓｅＹＳ

单梁桥式起重机参数化有限元分析系统

配置．点击系统菜单栏里的ＡＮＳＹＳ自动配置，系则
统会根据注册表的信息找出本台机器上ＡＮＳＹＳ软
［稿日期］２１ — ０ — １收０１３６［者简介］刘祥伟（９５，，山东日照人，汉理工大学硕士研究生，究方向为机械设计及理论作１８一）男武研
梁桥式起重机高效、确建模及分析的目的．准
［键词］单梁桥式起重机；参数化；限元分析系统关有［图分类号］ＴＨ２５中１［献标识码］文：Ａ
单梁桥式起重机因为起重量、距、轨轮压等参数无法完全标准化，何参数的变化都会导致大量重任复性的分析工作．其是有限元分析工作须消耗设尤计人员大量的时间和精力．研究发现，一定型号的单梁桥式起重机结构基本相同，主要差别在于主要形状尺寸的不同、况以及所承受载荷的不同．文开工本发了一个单梁桥式起重机参数化有限元分析系统．
ｓｃｅｄＡＲ１ｓｃ，ｍｅｈ！读进自定义截面ｅｒａ，７，ｅｔ，ｓ
２４计算结果显示模块．运行完成后将所有的结果（图片，据结果）数都存放于用户所选择的工作目录中，后利用ＶＣ的然查看结果界面来进行查看．结果查看中，过ＶＣ在通的显示图片函数，ＡＰ将ＤＬ输出的应力、移、位模态

基于有限元分析的单梁桥式起重机优化设计

基于有限元分析的单梁桥式起重机优化设计摘要：利用ANSYS9.0分析单梁桥式起重机钢结构的力学特性，并结合分析结果咯实际经验提出了相应的结构优化方案，其正确性和合理性得到验证，并为同类产品优化设计提供有益参考。

关键字：桥式起重机；钢结构；优化设计；FEM目前广泛应用于机械制作、冶金、钢铁、码头的桥式起重机占具我国起重机的40%左右。

原有起重机设计方法多为传统的设计方法，设计效率低下，设计起重机安全系数大、消耗原料多、结构不尽合理。

亟待对其钢结构进行优化设计。

通常的优化设计是利用数学规划的方法，将机械工程的设计问题转化为由目标函授与约束条件描述额度最优化问题。

该方法对于解决较典型的优化问题可以得到较好的优化结果，但对于工程实际中经常出现的多目标、多约束条件优化问题则存在着数学模型难以建立及计算复杂，难于推广应用等问题。

鉴于此，本文利用有限元分析软件对可能的结构设计方案快速进行虚拟试验，并通过分析FEM虚拟试验的结果，作相应的结构优化。

以LX型单梁桥式起重机主梁钢结构为例，利用ANSYS模拟其在最恶劣工况下的应力分布和变形情况，提出并检验了优化方案。

1.LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机钢结构特点LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机由主梁和两条端梁、电动葫芦、大车运行机构、电气设备等主要部件组成。

车轮组倒挂在车间的H 型轨下运行。

主梁中部由工字梁I32a和箱型梁焊接而成；两端悬臂部分则由工字钢I32a与槽钢[28a焊接而成；端梁由两根槽钢[18与钢板焊接而成，主梁通过箱型梁两侧的吊耳实现与端梁的连接，如图1 所示。

2.有限元建模和分析方案2.1单元的选择与网格划分LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机钢结构中的工字钢、槽钢和箱型梁的主尺寸均为其厚度的10倍以上，故选定壳单元（shall 63）对该桥式起重机进行有限元分析[1]。

此外，选用壳单元便于模型的优化修改。

2.2确定最恶劣工况相关理论表明：小车位于跨中并制动，大车行径轨道接头并制动；小车位于悬臂梁极限位置并制动，大车行径轨道接头并发生偏斜为最恶劣的2中工况[2]。

桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华

桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华发布时间：2021-10-27T06:54:26.359Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年15期作者：武建华[导读] 本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。

河南东起机械有限公司河南省新乡 453400摘要：本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。

关键词：桥式起重机；结构分析；有限元优化引言桥式起重机器本身是工程进行施工中能够提升作业效率和降低工人劳动强度的一种大型的起重设备。

当前应用的一些起重机其自身的金属结构全部都是选择型钢以及板材去完成焊接形成。

按照相关统计，通常桥式起重机器本身重量里的金属结构大概占到了改为汉字数字之下，针对一些跨度比较大的起重机器能够占到百分之85 之上，所以，有效降低本身的重量是减少起重机在制造上消耗成本的一种切实科学的方式。

当前，起重机金属结构在设计上的计算，通常都是使用理论以及类比计算去展开。

其中有非常多的经验估算以及简化算法，这样的一种情况就使得起重机自身的金属结构其自身的力学性能出现富余同时材料上的利用率相对较低等情况出现。

本文先首先基于16 t×22.5 m桥式起重机具原型去展开适当的力学分析，并适当的对其完成优化，最后有效地降低了这一起重机本身的自重。

1.双梁桥式起重机整体布局和核心技术参数当前桥架整体的金属结构件主要包含了：主梁和端梁，以及小车和走台栏杆等。

基于ansys桥式起重机主梁的有限元分析

- 1 -基于ansys 桥式起重机主梁的有限元分析1．引言起重运输设备主要从事搬运、转载、储存作业(TUL)的机械，桥式起重机是属起重运输机械之一，主梁是各式桥式起重机中最主要的部件之一，它承受着垂直方向的载荷（小车自重或起吊重物、主梁本身的自重和机械、电气设备的质量）和水平方向的载荷（当起重机或小车起动和制动时产生的惯性力）。

所以它应该有足够的垂直和水平方向的强度、刚度和稳定性，并有良好的抗疲劳性能和足够的疲劳强度。

主梁的高度根据起重量和跨度决定。

株洲天桥起重机股份有限公司首次开发和制造200t 的桥式起重机，对其主要承载结构件需进行严格的强度计算和刚度校核，下面采用先进的有限元理论计算方法和通用性大型ansys 有限软件对其主梁进行计算分析。

2．主梁的有限元模型的建立2.1 实体模型的建立考虑到此主梁结构异常复杂，零部件多，计算量很大，因此在建模过程中进行了一定的简化处理，略去和简化了一些对计算结果影响不大的零件，如：螺栓孔、倒角等。

将各零件的有限元模型建立起来，再加上边界约束条件，建立实体的有限元模型。

本文采用三维软件solidworks 建模，采用parasolid 文件实体导入ansys ，做前处理、分析计算和后处理等一系列工作，主梁的三维实体模型如图1所示，图2为主梁三维实体部分剖面图。

图1主梁三维实体模型图图2主梁三维实体局部剖面图主梁的主要技术参数有，上下盖板为16mm ，主腹板为12mm ，副腹板为10mm ，中部梁高均为2200mm ，端部梁高1050mm ，主梁宽度为1800mm,总跨度为22m 。

2.2有限元模型的建立2.2.1 定义材料属性实体建模完成后，用ansys 有限元软件导入模型。

在计算时认为各焊接件本身无缺陷，焊接牢固，无虚焊、漏焊、松脱现象，焊接后残余应力较小，不足以影响分析结果。

静态分析的总体平衡方程[][]{}0=-P K δ定义为线性方程，因此分析类型选择线性，网格类型采用的是实体网格solid45，并采用自由网格进行离散化。

桥式起重机主梁有限元分析

底向上的建模方法，采用空间板壳ＳＬ６单元ＨＥＬ３建模。为便于大车运行机构对主梁静强度和动力学分析，建模时予以简化，以加载的方式将其自重载荷
加载到底座上。在进行网格划分时采用指定单元尺寸的自由网格的方法。主梁有限元模型见图４所示。
图４主梁有限元模型
图２下盖板靠近副腹板侧裂纹示意图
响分析结果的正确性［。起重机主梁为简支梁，一１］端仅释放主梁在铅垂平面内的旋转自由度，另一端释放在铅垂平面内的旋转和沿主梁横向移动２个自由度。在加载时考虑最恶劣工况，小车处在主梁的
裂纹是起重机安全的大敌，必须予以高度重
Ｑ３，跨距２ｍ，宽翼缘式主梁，全偏轨结构，２５２主梁截面尺寸如图１所示。投入运行近１来，０年由于繁重的工作任务和结构上的缺陷，故障率较高，在运行大约３年后性能急剧下降，仅能吊装
冶金用桥式起重机工作频繁，经常满载甚至超负荷工作，运行速度高，工作环境恶劣（高温、多尘），在运行过程中存在频繁的启动和制动操作， பைடு நூலகம்外还承受轨道不平、操作不当等引起的冲击载荷，会使起重机主梁产生明显的振动，因此起重机动态性能的计算对起重机的安全强度设计有着重大意义。一般来说静力分析是动力分析的基础，有时
１ｔ０左右的物品。随着冷轧厂产量的提高，修复该
起重机非常必要。

某单梁桥式起重机主梁有限元分析

太原科技大学大学生创新训练（ＵＩＴ）计划项目（ｘｊ２０１２０６９）收稿日期：２０１２‐１１‐０２；修回日期：２０１２‐１１‐１０作者简介：王文浩（１９７６‐），男，山西洪洞人，讲师，在读博士生，主要从事机械金属结构、工程力学、机械优化设计等领域的教学和研究。
。
材料许用剪应力值为：
［τ］＝
［σ］３
＝
８２
．３２～７９１．７３２
．１５４
＝
（４７
．５２９
～
４５
．７０１）
ＭＰａ。
图３跨中荷载作用下的主梁结构变形及应力云图图４１／４跨荷载作用下主梁结构变形及应力云图
图６主梁的应力集中
３．２主梁跨中截面的正应力校核由图３可知主梁跨中下翼缘存在最大正应力（如
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇａｎｏｖｅｒｈｅａｄｃｒａｎｅｗｉｔｈ１６．５ｍｓｐａｎａｎｄ３ｔｌｉｆｔｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｓｅｘａｍｐｌｅ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｔｏｐ‐ｄｏｗｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｄｏｗｎ‐ｔｏｐｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｐａｐｅｒｓｅｔｕｐｔｈｅｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｒａｎｅｇｉｒｄｅｒｂｙｕｓｅｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｎｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｂｅａｍｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄ．Ｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｏｖｅｒｈｅａｄｃｒａｎｅｓｉｎｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＮＳＹＳ；ｏｖｅｒｈｅａｄｃｒａｎｅｇｉｒｄｅｒ；ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ；ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｃｈｅｃｋ

基于Simulation的桥式起重机主梁有限元分析

SCI-TECH INNOVATION &a
晕燥援1 Jan. 圆园19袁栽燥贼葬造晕燥援300
术 Applied Technology 应用技
滓 = 滓（G+P） + 滓g =
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臆蓘滓蓡2.
（1）
式中：W x为主梁跨中截面对水平重心轴线 x-x 的最
[基金项目] 2017 年度山西省研究生优秀创新项目（2017BY118）；太原科技大学博士科研基金（20182037）收稿日期：圆园18原10原10曰修回日期：圆园18原11原14 作者简介：李吉祥（1986-），男，江苏连云港人，助理工程师，主要从事起重机械设计研究，E-mail：13453156783@。通信作者：辛运胜（1987-），男，黑龙江讷河人，博士，讲师，主要从事系统动力学研究，E-mail：120181624@。
李吉祥2.JPG no t exist!
当小车满载且位于跨中时，桥架承受最大弯矩。模拟实际工况，分别固定桥架两端并进行有限元分析。图 1 为满载工况下桥架应力分析结果。由图 1 可知该状态下跨中应力合格，危险界面处最大应力小于材料屈服极限，满足起重机设计要求。图 2 为满载工况下桥架应变分析结果。由图 2 可知该状态下跨中最大位移为 11.56 mm，符合要求。
应用技术 Applied Technology
文章编号：1674-9146渊圆园19冤01原园64原园2
基于 Simulation 的桥式起重机主梁有限元分析*
李吉祥 1，辛运胜 2
（1. 太原重工股份有限公司，山西太原 030024；2. 太原科技大学，山西太原 030024）

桥式起重机桥架改造及有限元动态分析

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桥式起重机桥架改造及有限元动态分析
口王松杨海波
摘
要：文确定了桥式起重机的改造方案，有限元下建立了改造前后的模型，行了有限元瞬态和模态分本在进
把５ｔ重量及相应的参数代入上上；本文中，５ｔ的载荷分别施加在０的在把０
行了对比，实际上是抗弯系数和质量的对式，以得到在５ｔ起重量下的桥架的改造前后的桥架模型上，此来进行分析可０的以
了生产的需要；了节约资金，时也不为同影响生产，以在原有起重机的基础上对可它进行增吨改造来满足生产的要求。本文
以梁高对抗弯截面系数影响最大，下面有
一
个重要参数，于需要改造的起重机来对
１桥式起重机的基本参数
桥架跨度３ｍ，梁高度１０ｍｍ，１主７０翼缘板宽６０５ｍｍ，厚１ｍｍ，腹板厚４８ｍｍ，主起升高度１ｍ，主起升速度４９２ｍ／ｎ，小车运行速度４．ｍｉ，．２ｍｉ２４ｍ／ｎ小车轨距２５，距２８，机由武汉．轮ｍ．ｍ该冶金设备制造公司制造。
ｈｊ９０—１０＝０ｍｍ。＝１０７０２０
考虑到小车在桥架上的五个工位的

桥式起重机主梁的有限元分析

桥式起重机主梁的有限元分析
邵悦;刘志良;黄晓华
【期刊名称】《机械制造》
【年(卷),期】2024(62)2
【摘要】在力学理论分析的基础上,对桥式起重机主梁进行有限元分析,具体包括危险工况下的静力学分析、简支约束和自重载荷条件下的模态分析与谐响应分析。

通过有限元分析,得到桥式起重机主梁可能出现疲劳损伤的失效点,为后续疲劳检测提供依据。

【总页数】4页(P28-30)
【作者】邵悦;刘志良;黄晓华
【作者单位】南京理工大学机械工程学院;江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院
【正文语种】中文
【中图分类】TH215
【相关文献】
1.16t×2
2.5m双梁桥式起重机主梁有限元分析及优化2.某单梁桥式起重机主梁有限元分析
3.双梁桥式起重机主梁有限元分析及结构优化
4.桥式起重机主梁有限元分析
5.大跨度轻量化桥式起重机主梁有限元分析
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基于有限元的箱型桥式起重机主梁模态分析

ＡｂｔａｔＡｃｏｄｎｏｔｅｓｒｃｕｅｃａａｔｒｓｃｆｇｒｅ，ａｆｉｌｍｅｔｍｏｅｆｔｅｂｉｇｓｅｔｂｉｈｄｂｓｄＯ／ＡＮ— ｓｒｃ：ｃｒｉｇｔｈｔｕｔｒｈｒｃｅｔｓｏｉｒｎｔｅｅｎｄｌｏｒｄｅｉｓａｌｅａｅｒｉｉｄｉｅｈｓＳｏｗｒ．Ｆｎｔｌｍｅｔｄｌｎｌｓｓｗｓｃｎｕｔｄｔｈｉｅｆｂｘｂｄｅｃａｅｎｅｐｅｅｉｇｓｒｅａｕａｒ — ＹＳｓｆａｅｔｉｉｅｅｎｅｍｏｅａａｙｉａｏｄｃｅｏｔｅｇｒｒｏｒｇｒｎ，ａｄｔｒｃｄｎｉｏｄｒｎｔｒｌｅｄｏｉｈｘｆｑｅｃｆｔｅｇｒｅｎｈｏｒｓｏｄｎｉｒｔｎｍｏｅｒｏｃｕｅ．Ｔｅｄｎｅｏｓａｅｆｔｅｍａｎｇｒｅｉｒｔｎｗｓｆｕｄｕｎｙｏｉｒａｄｔｅｃｒｐｎｉｇｖｂａｉｄｌｈｄｅｏｗｅｅｃｎｌｄｄｈａｇｒｕｒａｏｉｉｒｂａｉａｏｎｈｄｖｏｏｔｗｉｈｃｕｄｐｏｉｅａｔｅｒｔａａｉｆｒｂｄｅｃａｅｇｒｅｔｃｕｅｄｓｇｎｒｎｆｒｔｎｕ，ｈｃｏｌｒｖｄｈｏｅｉｌｂｓｓｏｒｇｒｎｉｒｓｃｉｄｕｒｔｒｅｉｎａｄｔｓｏｍａｉ．ａｏＫｅｗｏｄｙｒｓ：ｂｄｅｃａｅｆｉｌｍｅｔｉｒｇｒｎ；ｉｔｅｅｎ；ＡＮＳｎｅＹＳ；ｍｏａｎｌｓｓｄａａｙｉｌ

单梁桥式起重机参数化有限元分析系统

单梁桥式起重机参数化有限元分析系统刘祥伟;唐小卫【摘要】Single-beam Bridge Cranes of a same type have similar structure,with different parameters of structure sizes and loading environments.Based on the Interface Technology of VC and ANSYS,a Parametric Finite Element Analysis System（PFEAS） for Single-beam Bridge Cranes is worked out in this paper,which is friendly and easy to operate and can carry out finite models with the various input parameters under the help of APDL language of ANSYS.The system can also show the results and data of the finite element analyses for designers and engineers.%根据一定型号的单梁桥式起重机结构基本相同,主要差别在于主要形状尺寸、工况以及所承受载荷不同的特点,利用VC和ANSYS的接口技术,开发了单梁桥式起重机参数化有限元分析系统.该系统人机交互界面友好,简单易用,只需输入单梁桥式起重机各种参数及其载荷,即可进行ANSYS建模及分析,并显示结果,达到对单梁桥式起重机高效、准确建模及分析的目的.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2011(026)004【总页数】3页(P61-63)【关键词】单梁桥式起重机;参数化;有限元分析系统【作者】刘祥伟;唐小卫【作者单位】武汉理工大学物流工程学院,湖北武汉430063;武汉理工大学物流工程学院,湖北武汉430063【正文语种】中文【中图分类】TH215单梁桥式起重机因为起重量、轨距、轮压等参数无法完全标准化,任何参数的变化都会导致大量重复性的分析工作.尤其是有限元分析工作须消耗设计人员大量的时间和精力.研究发现,一定型号的单梁桥式起重机结构基本相同,主要差别在于主要形状尺寸的不同、工况以及所承受载荷的不同.本文开发了一个单梁桥式起重机参数化有限元分析系统.1 系统的设计思路根据特定型号的单梁桥式起重机的结构,抽象出其主要的尺寸参数.利用VC的MFC 开发出人机交互界面(图1),在界面上可以输入结构尺寸、载荷、材料属性、工况等参数,将这些参数通过文件流函数(FWRITE)写到txt文件中.图1 系统人机交互界面VC调用ANSYS程序后,通过APDL程序从txt文件中读取参数的值,并进行参数化建模以及加载、求解和输出结果,然后利用VC的查看结果界面查看计算结果的应力、位移分析云图以及相关的数值.整个系统的编制思路如图2所示.图2 系统编制思路2 系统的实现2.1 数据输入模块该模块是利用VC的MFC开发出人机交互界面,接受用户提出的设计参数,包括结构尺寸、载荷、材料属性、工况等,并将这些参数通过文件流函数(FWRITE)写到txt文件中,以供APDL程序调用.鉴于有的单梁桥式起重机的截面是工字钢加箱型梁的组合,且工字钢是标准件,因此特别建立了工字钢的数据库,并可以对其进行添加和删除[1].在起重机的参数输入过程中,可以直接从工字钢的数据库中选择相应的工字钢.2.2 VC与ANSYS数据接口模块系统在进行分析计算之前,需要进行ANSYS配置.点击系统菜单栏里的ANSYS自动配置,则系统会根据注册表的信息找出本台机器上ANSYS软件的安装目录,并将其存储到系统变量中,供调用ANSYS进程时使用.部分程序如下:VC通过CreateProcess函数来建立一个ANSYS的进程,代码如下:其中,str和workpath是CString类型的变量,主要用来根据使用者所选择的相关参数对所调用的ANSYS进程进行控制[2].当VC调用ANSYS进程时,ANSYS就会启动并读入txt文件进行批处理模式运行.2.3 APDL参数化建模模块本系统采用Beam188单元来建立模型,截面形状采用自定义方法.根据数据输入模块提供的参数值,利用APDL语言编写参数化建模以及加载、求解和输出结果的程序[3].程序分两部分:一部分是生成梁截面的宏文件,用来根据传入的参数来产生Beam188单元自定义截面,并保存于ANSYS的截面库中;另一部分是模型生成及计算、输出结果程序.由于单梁桥式起重机的截面是变截面,因此,需要调用生成梁截面的宏文件来生成所要求的截面,然后再把各截面连接生成单元,建立模型.宏文件中建立自定义截面的部分命令流如下:2.4 计算结果显示模块运行完成后将所有的结果(图片,数据结果)都存放于用户所选择的工作目录中,然后利用VC的查看结果界面来进行查看.在结果查看中,通过VC的显示图片函数,将APDL输出的应力、位移、模态分析云图以及相关的数值输出到结果查看界面上,实现直观的计算分析结果查看.ANSYS在批处理方式运行命令流的情况下,对计算出的应力云图进行截图,必须使用/show命令,例如截取综合应力的云图代码如下:3 程序运行实例第一步,在数据输入模块中输入相关参数(图3、图 4).第二步,点击“计算并查看结果”按钮,系统自动启动ANSYS在后台进行计算(图5). 图5 系统启动ANSYS开始计算第三步,进入系统计算结果显示模块查看计算结果(图6).图6 计算结果显示4 结束语利用VC对ANSYS进行封装后开发的参数化有限元分析系统,具有效率高、可靠性好的优点.对于工程技术人员来说,只需输入各种尺寸参数、材料属性以及载荷工况等,就可进行有限元分析,并可以方便地查看应力、位移、模态分析等结果,大大减轻了ANSYS建模的工作量,缩短了产品的开发周期.[参考文献][1]王宇虹,朱亦文,陈格,等.Access数据库系统开发从基础到实践[M].北京:电子工业出版社,2008.[2]Shepherd G,KruglinskiD.Visual C++技术内幕[M].潘爱明译.北京:清华大学出版社,2004.[3]龚曙光,谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京:机械工业出版社,2004.。

基于有限元技术的桥式起重机主梁分析及优化设计

基于有限元技术的桥式起重机主梁分析及优化设计摘要：社会经济的发展带来了网络技术的发展，特别是近些年来，网购事业拔地而起，大大地带动了物流行业的蓬勃发展。

物流物品的增长同时也提高了在运输过程中起重机的使用。

由于起重机的运用十分广泛，还能大大减轻工人的工作量，提高整体的工作情况，所以不断对起重机进行优化具有一定的研究意义。

本文利用有限元概念对桥式起重机主梁进行了分析，提出了具体的优化设计措施。

关键词：桥式起重机；主梁；有限元；优化设计随着制造业的不断发展，工业物品的体积和重量不断提高，因此起重机的应用也越来越广泛。

近些年来，由于吊运物品的特殊性，起重机事故频繁发生。

目前设计人员对起重机进行设计时，考虑到实际工作条件的需要，往往选取的安全系数都比较大，这就导致起重机的尺寸偏大和所需材料的浪费。

同时，由于起重机运行环境与工作级别的不匹配，设计出来的起重机无法现场对工作场景进行模拟就直接投入使用，有一定的安全隐患。

综合以上情况，只有不断的对起重机结构进行优化，才能够在保证安全性的前提下，优化起重机的结构，减少材料的浪费。

一、有限元法及优化设计1、有限元法在求解问题时，有的问题是比较复杂的，将这种复杂的问题分成很多个可以逐个解决的小问题的方法就是有限元法。

逐个对小问题进行攻破，在进行整合，就能获得最终的答案[1]。

由于分解问题的过程是把繁杂简化，得出的答案肯定是有一定的误差的，但是这种求法已经是比较快速且接近于正确答案的，从某种意义来说是有效的，而且也避免了在计算整个复杂问题中出现错误的情况。

传统的有限元法是通过手工演算，这种方式虽然有效但是用时较久，而且一旦一步出现错误就会导致整个问题无法解决。

现代社会的发展带来了计算机网络信息技术，将这种技术与有限元理论结合，极大的促进了有限元技术的发展。

2、结构的优化设计对结构进行优化设计，一般来说就是通过各种优化的策略对某结构进行优化。

优化设计的前提是建立模型，模型要满足整体的设计要求，然后，针对所需优化的参数进行模拟，直到找出最优参数，再运用这些参数建立最优的模型。

桥式起重机主梁有限元分析

桥式起重机主梁结构有限元分析一、桥式起重机介绍桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。

由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

桥式起重机一般由桥架(又称大车)，提升机构、小车、大车移行机构，操纵室，小车导电装置(辅助滑线)，起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。

桥架是桥式起重机的基本构件，它由主梁、端梁、走台等部分组成。

主梁跨架在跨间上空，有箱形、析架、腹板、圆管等结构形式。

主梁两端连有端梁，在两主梁外侧安有走台，设有安全栏杆。

在驾驶室一侧的走台上装有大车移行机构，在另一侧走台上装有往小车电气设备供电的装置，即辅助滑线。

在主梁上方铺有导轨，供小车移动。

整个桥式起重机在大车移动机构拖动下，沿车间长度方向的导轨上移动。

1.主梁我们本次研究的是75t桥式起重机的主梁结构，主梁是起重机的主要承重结构，对于它的受力分析及工作状况的校核是很有必要的。

（1）桥式起重机主梁的CAD图纸我们使用的是solidworks进行的建模，下面是我们的模型图：模型剖视图：小车工况分析：从图纸中我们可以看出主钩的工作范围（即小车在梁上的运动范围），小车在梁上的各段进行工作是对梁造成的负载是不同的，因此在对梁施加载荷前，我们要对主梁的模型进行一些处理，使载荷能单独的加在主梁各段，较为精确的模拟主梁的受力情况；主梁模型的处理：我们使用Workbench对模型进行切片处理，把主梁分成7个部分，其中需要加载荷的部分为中间有：A、B、C、D、E五部分，其中这五部分的长度都与小车长度基本相等，以此来模拟小车在梁上不同位置工作时的工况。

划分网格：我们使用的是四面体来划分的网格，由于模型的总长为16500mm，为了计算方便和保证精确度，我们将网格尺寸设置为100mm；添加自重：添加约束：添加载荷：A（左1）B（左2）C（中）D（右1）E（右2）由于梁上的小车重24T，起重机主钩的额定起重量为75T，而我们只是对一根梁进行分析，只需承重一半的重量，因此我们加的载荷为500000N（50T）。

桥式起重机主梁挠度和强度有限元分析

第3期机电技术47桥式起重机主梁挠度和强度有限元分析柳柏魁'禹杰$(1.福建省特种设备检验研究院漳州分院，福建漳州363000；2.福州大学，福建福州35OOOO)摘要：以某厂LD20-23.05A3D电动单梁桥式起重机为研究对象,采用试验与仿真计算相结合的方式来分析桥式起重机主梁的静挠度;结果表明，实测值与仿真结果均小于起重机安全标准，而且两者误差较小，验证了仿真计算的准确性。

通过模拟起升额定载荷以及起升125倍额定载荷，对主梁的强度进行有限元分析;结果表明，起重机主梁的最大Mises等效应力值均小于材料的屈服强度,不会发生永久性变形。

基于仿真分析结果,寻找主梁的结构的薄弱点，并通过适当增加工字钢和加强钢板的厚度,达到提高起重机刚度、改善局部受力的目的。

关键词:桥式起重机;仿真;静挠度;强度中图分类号:TH215文献标识码：A文章编号:1672-4801(2019)03-047-03001:10.19508/ki.l672-4801.2019.03.014桥式起重机是一种重要的起重设备，广泛运用于工业运输，其起重载荷大、工作环境恶劣。

起重机作业过程中某一环节出现问题，都会导致作业中断，从而影响工程进度，造成巨大的经济损失，严重时还会引发结构失效、主梁断裂等一系列事故，造成人身伤亡。

所以有必要对桥式起重机主梁的挠度和强度进行分析,验证其是否符合安全使用要求。

采用传统的理论计算方法对起重机进行结构分析叫需要将起重机简化为简支梁;但是桥式起重机主梁内部加强板分布复杂，所以理论计算结果不是很准确。

有限元方法通过建立模型可以处理复杂的内部结构，且计算结果较为理想。

本文借助有限元分析软件对某厂LD20-23.O5A3D电动单梁桥式起重机主梁进行挠度和强度分析，并对桥式起重机的结构优化提出了意见和建议。

1桥式起重机主梁静挠度的测量试验本文以某厂LD20-23.05A3D电动单梁桥式起重机为研究对象;其工作等级为A3,额定载重量为20t,跨度为23.05m。

基于ANSYS单梁起重机主梁构造受力分析

基于ANSYS单梁起重机主梁构造受力分析摘要：本文通过对单梁葫芦桥式起重机主梁构造的受力分析，阐明主梁结构中各构件的力学作用，为检验类似起重机主梁的工作提供详尽的技术性支持。

关键词：起重机主梁构造有限元分析检验单梁葫芦桥式起重机由于造价相对低廉,使用维护方便,，故能广泛用于工厂、仓库、料场等不同场合吊运货物，起重机主梁一般为钢板与工字钢构成的组合梁，采用工字钢作为电动葫芦的运行轨道，电动葫芦沿工字钢下翼缘运行。

在检验工作过程中，单梁葫芦桥式起重机由于不属于在起重机制造监督检验的起重机目录里，并未实施制造监检，所以导致个别厂家走政策的擦边球，制造的单梁葫芦桥式起重机主梁截面与国标梁采用的主梁截面有所不同，简单的受力分析难以清楚地发现各构件之间的力学传递，这给检验工作带来困惑。

在本文我们就国标单梁的构造技术性的力学分析来探讨截面受力情况，从而分析其他那些单梁起重机主梁的构造合理性以及我们在检验工作中必需注意的要点。

图１国标单梁的构造图从图１可以看出，主梁在工字钢翼缘受载的情况下，主梁的隔板，工字钢，斜盖板会构成一个超静定结构，钢板的受力情况不易分析，所以本文基于Ansys workbanch模拟仿真单梁葫芦桥式起重机主梁各个钢材构件的受力情况。

1.模型的制作有限元分析Ansys中的模块workbanch的建模模块DM是对零件的建模，对于装配体并未比其他流行的三维建模软件有优势，所以本文用solidworks建模装配体，然后通过ansys软件与solidworks软件接口传递到Ansysworkbench中的geometry（DM）模块中实现对实体主梁的建模。

有限元计算对计算机资源要求颇高，一个好的有限元模型应当在合理的计算精度与计算资源之间取得一个平衡，在保证不影响主要受力结构体受力状况的前提下，本文对起重机主梁模型作如下简化（如图１）：（1）工字钢截面的简化处理，把工字钢圆弧段简化为直线段处理，截面类似于H型钢的类型。

桥式起重机桥架结构参数化设计与有限元分析

而为桥式起重机桥架结构以及其他一些大型金属结构的优化设计提供了一种快速的建模方法，解决了模型修改困难的问题。
ＰｒｅｉＤｓｎＬｇａｅ，用来自动完成某些功ａｍｔｅｇａｕｇ）ａｒｃｉｎ能或建模的一种脚本语言。它是一种功能强大的描
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桥式起重机桥架结构参数化设计与有限元分析
武汉理工大学物流工程学院
摘
式起重机桥架结构的设计计算，采用参数化和命令流相结合的方法，建立桥架结构模型，
１引言
目，使用ＡＳＳ前ＮＹ软件对零部件和简单结构
进行参数化设计及有限元分析已较为成熟，在设计计算领域已得到广泛应用。使用ＡＤＰＬ对处理零部
和关键点的序号也在不断发生变化。因此，如果单纯地使用ＡＤＰＬ进行程序设计，就要花费很多时间
述眭、解释性语言，它可以实现模型的参数化，可
以获取ＡＳＳ数据库信息，可以进行数学运算ＮＹ（包括矩阵和矢量运算），可以定义经常使用的命令或宏的缩写。简言之，ＡＤＰＬ可以实现ＦＭ的参数Ｅ
有效手段，可以定制人机数据和信息交互界面，可以用其开发特殊分析功能的有限元专用分析系统。ＡＤＰＬ参数分为ｓａ标量参数和ａａ数组参ｃｌｒａｒｙｒ
解决了模型修改困难的问题，并对建立的模型进行有限元分析。该成果对桥式起重机系列产品的结构设计具有较好的实际应用价值。关键词：参数化设计；有限元分析；桥式起重机

桥式起重机主梁有限元分析指南

桥式起重机主梁有限元分析指南桥式起重机主梁有限元分析指南有限元分析是一种工程分析方法，通过将复杂的结构分成有限数量的小单元，然后进行数值计算，以确定结构的应力、变形等性能。

下面将按照以下步骤介绍桥式起重机主梁的有限元分析方法。

第一步：建立模型首先需要确定分析的范围和目标，根据实际情况选择主梁的一部分或整体进行分析。

然后，根据主梁的几何形状和材料特性，进行建模。

可以使用CAD软件绘制主梁的几何形状，然后转换为有限元分析软件可识别的格式。

第二步：划分单元和节点将主梁分成有限数量的小单元，一般采用三角形或四边形单元。

划分单元的目的是将结构离散为小的部分，便于计算机进行数值计算。

同时，需要在单元的节点处定义位移约束和荷载条件。

第三步：定义材料属性和边界条件根据主梁的材料特性，如弹性模量、泊松比等参数，对每个单元进行材料属性的定义。

同时，需要根据实际情况定义边界条件，包括固支边界、荷载和约束等。

第四步：施加荷载和约束根据实际工况和设计要求，施加荷载和约束。

可以模拟起重机所受的静载荷、动载荷和横向载荷等。

同时，需要定义约束条件，如固定边界、支座约束等。

第五步：求解方程通过有限元软件对模型进行计算，求解结构的应力、变形等参数。

有限元软件会根据划分的单元和节点，利用数值计算方法求解结构的方程。

第六步：结果分析根据求解的结果，分析结构的应力分布、变形情况和破坏状态。

可以通过有限元软件绘制应力云图、位移云图等图形，直观展示结构的性能。

第七步：优化设计根据分析结果，对主梁的结构进行优化设计。

可以调整材料厚度、增加加强筋等措施，以提高主梁的强度和稳定性。

有限元分析是桥式起重机主梁设计和优化的重要工具。

通过这种方法，可以更准确地了解主梁的受力性能，为工程师提供科学的依据，进一步优化设计方案。

同时，也可以减少实际试验的成本和周期，提高工程效率。

有限元分析法在起重设备管理中应用

有限元分析法在起重设备管理中的应用1. 引言起重设备是现代工业生产中必不可少的重要设备之一。

在起重设备的设计、制造和使用过程中，安全性和可靠性是至关重要的考虑因素。

为了确保起重设备在工作过程中的稳定性和安全性，有限元分析法被广泛应用于起重设备的管理中。

2. 有限元分析法简介有限元分析法（Finite Element Analysis, FEA）是一种基于数值计算的工程分析方法，能够模拟和分析复杂结构的力学行为。

该方法将复杂的结构分割为许多小的单元，通过求解数学模型中的方程组来计算结构的受力和变形情况，从而评估结构的性能。

3. 有限元分析法在起重设备设计中的应用起重设备的设计过程中，有限元分析法可以用于以下方面：3.1 结构强度和刚度分析通过有限元分析法，可以对起重设备的各个部件进行强度和刚度分析。

例如，可以评估起重机臂的受力情况，确保其在工作过程中不会发生过大的变形或破坏。

3.2 疲劳寿命预测起重设备在使用过程中会受到循环荷载的作用，容易出现疲劳破坏。

有限元分析法可以预测起重设备的疲劳寿命，帮助制造商确定维护计划和升级方案，确保设备的可靠性和安全性。

3.3 结构优化通过有限元分析法，可以对起重设备的结构进行优化。

例如，可以通过分析不同材料的应力分布情况，确定最佳材料选择；通过调整部件的几何形状，优化设备的结构性能。

4. 有限元分析法在起重设备制造中的应用起重设备的制造过程中，有限元分析法可以用于以下方面：4.1 制造过程仿真通过有限元分析法，可以模拟起重设备制造过程中的各个环节，例如焊接、拼装等，评估制造过程中的应力分布情况和变形情况，确保制造过程的质量和可靠性。

4.2 产品质量控制有限元分析法可以对制造出的起重设备进行质量控制。

通过对产品的受力和变形情况进行分析，可以及早发现潜在的质量问题，并采取相应的措施进行改进。

5. 有限元分析法在起重设备使用中的应用起重设备在使用过程中，有限元分析法可以用于以下方面：5.1 动力学分析通过有限元分析法，可以对起重设备在工作过程中的动力学行为进行分析。

基于Solidworks的桥式起重机主梁有限元分析

摘要:本文针对桥式起重机的结构特点，采用三维设计软件solidworks建立了桥式起重机主梁结构的三维模型，并对其进行了应力分析与位移分析。

分析指出主梁腹板截面突变处存在严重应力集中，降低了桥式起重机的承载力，对桥式起重机的正常运行过程存在安全影响。

因此有必要在改造桥式起重机时，对主梁腹板进行特殊的考虑。

关键词:桥式起重机SolidWorks主梁0引言桥式起重机的大梁横跨于跨间内一定高度的专用轨道上，可沿着轨道在跨间的纵向移动，在大梁上布置有起升装置，大多数起升装置采用起重小车，起升装置可沿着大梁在跨间横向移动，外观像是一条金属的桥梁，所以人们称为桥式起重机。

桥式起重机也俗称“天车”。

本文采用三维设计软件solidworks分析了目前在研究桥式起重机中存在的问题，对桥式起重机的主梁进行了建模和相应的理论计算，然后对其进行有限元分析，找出了主梁容易发生疲劳损伤的部位，为以后设计、运行与维护提供理论依据[1]。

1研究对象尽管桥式起重机的类型繁多，但其基本结构是相同的。

桥式起重机主要由大梁，起升装置，端梁，大梁行走机构，起升装置行走机构，轨道和电气动力，控制装置等构成。

主梁变形一般是指主梁上拱严重减少和残余下挠（空载时，起重机主梁低于水平线的下挠值），这对起重机的安全使用和承载能力都将产生严重影响，甚至可能发生人身和设备事故，所以主梁变形与设备安全密切相关，应引起设备管理人员，有关领导及天车、起重工的重视[2-3]。

本文所研究对象的技术特性表和材料分别在表1，表2中列出。

表1技术特性表表2材料特性表2.1桥式起重机主梁三维参数化设计方法Solid-works是windows环境下的三维机械CAD软件。

采用windows用户界面，具有三维CAD软件一贯提倡的易用性、高效性和功能强大，完整的提供了产品设计的解决方案。

目前，使用solidworks软件进行参数化建模的主要技术特点是：①基于特征。

将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体，以此为基础来进行更为复杂的几何形体的构造。