汽车起重机转台有限元分析及优化

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QYU160汽车起重机转台结构有限元分析_孙正兴

另一种方法是考虑螺栓的轴向变形约束节点
焊接而成结构型式大致对称但其作用载荷不
尽对称为此我们用线架模型构造了该结构的
, ,
的五个自由度而在螺栓的轴向施加一弹性约
束给予一定的位移但弹性约束的刚度系数对计算结果影响很大
单元库
浓淡图详细报告指定各种运算分类和排序
、
、
、
2
转台结构的分析工况及力学模型
2
.
的列表指定方程或变量的数值表等
,
。
1 工
况选取
:
,
格式形成模块则是
CA D
ST R E S S L A B
与其它
。
汽车起重机起重作业时作用在转台结构上
/
CA E
,
软件数据交换和传送的接口
DS
的载荷有变幅油缸变幅力吊臂根部铰点的作
用力起升机构的起升拉力及起升机构和平衡
,
总之 CA D
/S T R E S S L A B 实现了 Ic G S
(交互式计算机图形系统 ) 与 FE M ( 有限元方
,
。
它直接从 C A
,
D D S
数据
。
库中提取计算所必需的数据又将计算数据存是美国

基于有限元的混凝土泵车转台结构研究与应用

纽
：
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＨｅｒａｌｄ
研究报告
基于有限元的混凝土泵车转台结构研究与应用①
江爱林’ 曾洁如杨瞻勇’ 胡国清’ （１．三一重工股份有限公司长沙４１０１００；２．三一重型能源特种装备有限公司北京
振动系数１．３。根据力学知识及分析经验，旋转。因此转台不仅结构复杂，而且工况繁车型转台进行了改进优化以降低重量，满工况，即臂架全部水平展开状态，考虑臂架多，如果转台结构设计不合理，不仅会出现足企业生产需要。
Ａｂｓｔｒａｃｔ＝ＡｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅＦＥＭａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄａｄｏｐｔｉｎｇｅｎｔｉｔｙｍｏｄｅｌ，ｉｔｈａｓｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｕｍｐｍａｃｈｉｎｅｔｕｒｎｔａቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｂｌｅ．
ＪＩＡＮＧＡｉＬｉｎ ’ ＺＥＮＧＪｉｅｒｕＹＡＮＧＺｈａｎｙｏｎｇ ’ＨＵＧｕｏｑｉｎｇ ’
（１．ＳａｎｙＬｉｍｉｔｅｄｂｙＳｈａｒｅＬｔｄＨｕｎａｎＣｈａｎｇｓｈａ４１０１００；２．ＴｈｒｅｅｏｎｅｈｅａｖｙｅｎｅｒｇｙｓｐｅｃｉａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ．。Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０２２０２）

100吨汽车起重机转台的有限元计算与分析

长安大学工程机械学院（收稿日期： )++.!+)!)’/ 工程机械
!"# 信箱（ #$""%! ）
!与受载分析
转台受力情况如图 / 所示。转台主要承受变幅
外，当卷扬钢丝绳靠近转台一侧时，其单绳拉力 " 也将使转台两侧受力不一致。将力偶及卷扬钢丝绳偏置时产生的反力与对称载荷作用的铰支座反力相叠加，得到不等的左右两个支座反力。此处按最恶劣的受力状况考虑计算。转台计算载荷见表 -。
设计计算・
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据。 — )- —
!++ 吨汽车起重机转台的有限元计算与分析
四川长江工程起重机有限责任公司王美成
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
摘要：转台是汽车起重机的三大主要承载结构件之一，构造及受力复杂。以有限元方法为工具，对 !++"0 汽车起重机的转台进行强度和刚度有限元分析，其分析结果对产品开发设计具有指导意义，并为大吨位汽车起重机设计和转
表# 工况一二两种工况下转台的计算载荷
设计计算・
液压缸和起重臂传来的载荷。起重臂承受的计算载荷包括考虑载荷系数在内的吊重、自重、起重臂回转切向水平惯性载荷和风载荷，以及由于吊重偏摆引起的水平载荷等。通过由转台、起重臂、变幅液压缸、起升滑轮组组成系统的受力分析，可求得转台上的载荷。图中， #, 为通过起重臂根部铰支座沿起重臂轴线作用于转台上的力； #+ 为沿变幅液压油缸轴线作用于变幅铰支座上的力； " 为起升钢丝绳单绳拉力； $ 为全部配重重量。根据国标 89$$1.1023!04$ 《汽车起重机轮胎起重机试验规范结构试验》施加载荷：工况一： #:!-!!"# 工况二： #:!!"#； #(:!!!!"# 式中： —— #—起升载荷 —— #(—水平载荷 —— 取 -2/4 !#—载荷系数， —— -..$& !!"#—最大额定起重量， —— 取 .2.5 !/—水平侧载系数，

汽车起重机回转支承的有限元计算与分析_张平

摘要：回转支承装置是起重机的重要承载部件之一，它与构造及受力复杂的转台焊接体相连接。以有限元方法为工具，建立了ＱＹ２５型汽车起重机回转支承的有限元计算模型，并对其进行了结构强度与刚度分析。其分析结果对产品开发设计具有指导意义，并为其选择紧固用的高强度螺栓提供了分析计算基础。
本文所选用的单排四点接触球式回转支承是属于滚动支承式回转支承装置。其尺寸紧凑、性能完善，可以同时承受垂直力、水平力和倾翻力矩，密封和润滑条件好，回转阻力小，是应用最广的回转支承装置。此回转支承由内外座圈、滚动体、隔离体组成。起重机的上车回转部分利用螺栓连接固定在回转支承的外圈上，内圈是用螺栓连接固定在底盘座圈上，内圈无法转动。因此外圈主要承受了外界给予的负载，通过滚动体再传到内圈及底盘座圈上面。１．２实体模型建立及网格划分
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
工程机械
第３９卷２００８年５月
设１．３发动机与变矩器或者联轴器的连接尺寸
要根据装载机燃油箱的位置来确定进、回油管的长
计
（１）确定发动机飞轮的相对位置和连接螺纹尺度。
计寸，从而确定变矩器弹性盘或者联轴器的外形尺寸，
（３）根据发动机空压机接口尺寸确定装载机储
— ４３ —
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
工程机械
第３９卷２００８年５月
· !
设
起重机上车部分的实际结构和材料特性比较复
表２回转支承的材料属性
计
杂，在建立其有限元模型时通常都要进行一些合理
材料牌号弹性模量Ｅ／ＭＰａ泊松比 " 屈服强度 #ｓ／ＭＰａ

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。

正面吊车架有限元分析与结构优化

固有频率进行分析，根据计算结果，可对车架结构做一些针对性的优化设计，使其避开外界激振源的激励频率。进而满足车架的使用要求。根据机械振动的相关理
决定，并可依据Ａ得到相应的特征向量，即振型Ｉ。
２车架有限元模型的建立
正面吊车架是由钢板拼焊而成的复杂结构体。鉴于ＡＮＳＹＳ软件建立复杂模型的功能薄弱性，可先在
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件中建立车架的实体模型，然后另存为
３． “ 中南大学一中铁五新集团 ” 联合研究中心长沙
摘要：车架作为正面吊运机的骨架结构，其动力学特性直接影响着整车的性能。为了提高整机的行使安全性和舒适性，应用有限元方法对某型正面吊车架进行了模态分析，根据所得模态参数，并结合外界激励频率对车架结构进行了低频动态特性的优化，优化结果表明，车架结构低阶弹性模态频率及振型都有较大的改善。
（３）：３４５ — ３４８撼
（编辑功成）
Ｉ囤２０１３／７
机械制造５１卷第５８７期
表３结构优化前后的模态对比
阶次优化前模态／Ｈｚ优化后模态，Ｈｚ

qy75汽车起重机转台有限元分析及测试

工业技术
Ｉ ■
ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇ￣Ｒｅｖｉｅ￣
环冷机台车球饺支座位置确定及相关技术问题探讨
李Hale Waihona Puke 强（唐山冶金矿山机械厂河北唐山０６３０００）
［摘要］文章通过对环冷机台车合理地划分区域，进行受力分析并建立力学模型，提出了一种通过合理确定环冷机台车球铰支座位置，从而使台车两侧车轮轮压基本相等的可行方法。［关键词］环冷机台车球铰支座回转台车中图分类号：ＴＦ３２１．４．文献标识码：Ａ文章编号：１００９ —９１４Ｘ（２０１３）３８ — ００３２一Ｏ１
在ｓ１区域内，台车体倾斜向下，不与三角梁接触。此区域内台车体受自重Ｇ１，车轮支反力Ｆａｌ、Ｆａ２，其合力为Ｆａ。在ｓ１范围内的台车体自重主要是车轮装置及轴端密封的重量，其余部分自重很小，因此可认为Ｇｌ的作用点在车轮轴线与台车体对称中线０－０的交点Ａ点上。假设两车轮的支反力也相等，即Ｆａｌ＝Ｆａ２，则其合力作用点即在Ａ点上。对于区域，即高度为ｃ的梯形区域，其受力包括物料对台车的压力Ｆｃｌ，冷却风的压力Ｆｃ２、台车体自身的重力Ｇ２，这三个力均为均布载荷，其合力的作用点在等腰梯形Ｓ２的重心位置ｃ点。对于台车体位于侧栏板及球铰侧三角梁下部分，这部分结构是为了防止物料散落而形成的重叠部分，其自重很小，且重心也大致位于Ｓ２重心处，为计算方便，可将此部分自重合并至Ｇ２对Ｓ３区域，这部分为台车体的水平面与三角梁底面接触区域，受三角梁的均布压力载荷及风压，回转部分的其余载荷（圆转框架、侧栏板等）均通过此处作用于车轮上。其合力Ｆｂ作用点位于Ｓ２的重心位置，即台车体中轴线吐。球铰支座对台车体垂直向上的拉力Ｆｄ位于Ｄ点，其在Ｏ — Ｏ断面上的受力。在垂直方向上台车体受力平衡，有：做ＡＣ连线，将等腰梯形ＡＢＥＤ分割为两个三角形ＡＡＢＣ和ＡＡＣＤ，连线Ｃ至ＡＢ中点，Ａ至ＢＣ中点，确定三角形 △ ＡＢＥ重心Ｅ点，同样方法可确定三角形 △ＡＣＤ重心Ｆ点，则线ＥＦ与Ｏ — ｏ的交点即为梯形的重心。．点。求出ｅ值后。即可通过式（３）求得啪值，由３，计算宴倒以某工程环冷机为例，其回转中￣Ｒ－－２７．５ｍ，台车分度ａ－－４．５。，台车宽度Ｂ＝３．５ｍ，料层厚度ｈ — １．４ｍ．风箱内冷却风压力Ｐ－４０（￣Ｐａ，回转部分的总重量

基于ANSYS多功能抢险救援车转台有限元分析

基于ANSYS多功能抢险救援车转台有限元分析
多功能抢险救援车是一种设备齐全，能够在灾难救援过程中提供多种功能支持的专用
车辆。

其转台是车身的重要部分，因为它承载着车身的重量和所有设备。

本文使用ANSYS
有限元分析软件对多功能抢险救援车转台进行了模拟和分析，以进一步了解其结构的强度
和稳定性。

首先，我们需要将三维CAD模型导入到ANSYS中并进行网格化处理。

模型由轴承座、
端盖、绞盘等组成，其中轴承座和端盖都是铸铁件。

因此，我们需要将这两个零件进行网
格划分，并选择合适的单元类型。

由于铸铁的材料性能是各向同性的，因此我们选用六面
体单元（SOLID186）进行网格划分。

绞盘采用了钢材质，因此我们选择了六面体单元（SOLID185）进行网格划分。

接下来，我们为每个单元设置材料属性和边界条件。

根据图纸和实际测量结果，我们
确认了材料的弹性模量、泊松比和密度等物理属性，并在ANSYS中设置。

结构上，我们将
卡扣销和螺旋弹簧处设置了弹性支撑边界条件，而轴承座卡口处设置了固定边界条件。

在启动ANSYS求解器后，我们对转台进行了应力分析。

结果显示，转台的最大应力集
中在轴承座附近，这是由于该区域承载了很大的载荷。

应力分析还显示了绞盘的最大应力，这是由于绞盘在牵引时承受了很大的力量。

在完成应力分析后，我们还进行了模态分析，
以确认转台的自然频率和模态形式。

总的来说，ANSYS有限元分析软件的使用使我们可以更好地理解多功能抢险救援车转
台的结构强度和稳定性，为我们提供了在生产和使用过程中进行改进和优化的重要信息。

一种起重机门架模态化有限元分析与优化设计方法

一种起重机门架模态化有限元分析与优化设计方法摘要：集装箱门式起重机，采用有限元软件ANSYS对门架结构在实际工况下的应力分布和应力集中两个方面进行评价和比较，可以得到比较合理的数据结果。

关键词：门架；模态化；有限元分析；优化设计集装箱起重机中最为复杂的故障是门架变形，其中，门架的下挠变形，对起重机的正常运行危害最大。

本文采用有限元分析软件ANSYS建立了起重机的有限元模型，对其进行结构应力分析、模态分析，从应力分布和应力集中两个方面对该起重机进行评价和校核。

1起重机门架结构有限元模型的建立集装箱起重机门架是由标准型钢构成，结构对称。

首先建立起重机门架整体三维模型。

1.1起重机主要性能参数。

该起重机主要性能参数为：额定载荷320T；跨度25m；桁高12m；起升速度9.5/19 m/min；最大起升高度10/12m；小车轮距3035mm；小车质量5t；吊钩总重2T；材料全部采用Q235。

门式起重机门架的主要结构与参数如图1所示。

1-前端梁2-道轨3-后端梁4-主梁5-前上横梁6-后上横梁7-门腿8-底横梁1.2起重机有限元模型单元选择采用ANSYS中的三维梁单元，划分单元建立有限元分析模型。

门架结构有限元模型划分后的单元95401个，节点数182120。

图2为该起重机划分单元后的有限元网格模型。

2应力分布分析2.1固定载荷按图1所示的工况位置，要求额定起门力：工况1（16T）、工况2（在门架中间带运行吊重11T运行）工况3（10T）、工况4（9T）、工况5（（悬臂处5T）；规定起重机主梁方向为Z方向，垂直地面向上方向为Y方向，X向垂直于起重机平面。

2.2移动载荷起升载荷16T，同时，取动力系数1.25；起重机自重，在建模过程中单位采用SI（MKS），取重力加速度g =10；抓斗和小车结构自重共为5T；水平惯性载荷：根据有关文献，取加速度0.13 m/s2，取加速度放大倍数1.5。

选择对门架最危险的工况1、工况2和工况5载荷组合进行分析，如果这三工况没有问题，其它工况也就没有问题。

起重机优化及有限元(参考教案新部编本)

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校第一章现代设计方法概述机械设计方法分为常规设计方法(传统设计方法)和现代设计方法。

1.1 常规设计方法常规设计方法是指采用一定的理论分析和计算，结合人们在长期的设计和生产实践中总结出的方法、公式、图表等进行设计的方法。

1) 理论设计是根据现有的设计理论和实验数据所进行的设计。

2) 经验设计是根据同类机器及零件已有的设计和长期使用累积的经验而归纳出的经验公式，或者是根据设计者的经验用类比法所进行的设计。

经验设计对于那些使用要求变化不大而结构形状已典型化的部件，是很有效的设计方法。

3) 模型实验设计即把初步设计的零、部件或机器做成小模型或小样机，通过模型或样机实验对其性能进行检验，根据实验结果修改初步设计，从而使设计结果满足工作要求。

这种方法对于那些尺寸特大、结构复杂、难以进行理论计算的重要零件的设计是一种很有效的方法。

常规设计方法有如下不足：（1）方案设计过分依赖设计者个人的经验和水平；技术设计一般满足于获得一个可用方案，而不是最佳方案；（2）受计算手段的限制，难以进行真正的理论分析，简化假定较多，影响了设计质量；（3）设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争激烈、产品更新速度加快的新形势。

传统设计法的优点是比较简单，设计费用低廉。

尽管现代设计方法已经兴起，但常规设计方法仍然是目前广泛和长期所采用的设计方法。

1.2 现代设计方法20世纪80年代以来，随着各种现代数学的高速发展及计算机的普及，现代设计方法得到了迅速发展。

现代设计方法是指在近二、三十年发展起来的更为完善、科学、计算精度高、设计与计算速度更快的机械设计方法。

到目前已有几十种现代设计方法。

如：设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元法、机械动态设计、计算机辅助设计、反求工程设计、三次设计、摩擦学设计、相似性设计、模块化设计、疲劳设计、并行工程、人机工程、工业艺术造型设计、价值工程、智能工程、专家系统、工程遗传算法、人工神经元计算方法、模糊设计、方案设计、虚拟设计、创新设计、稳健设计、绿色设计等。

YZY800D压桩机起重转台计算及优化

在对转台模型受力分析时，转台上的各种传动件、液压件、电器元件及司机室的重量都忽
略不计，主要考虑基本载荷、水平载荷和偏摆载荷。当起升垂直载荷为Q时，作用在转台上的载荷有：（1）吊臂根部铰支座的力P；（2）变幅油缸支点的压力N；（3）起升绳拉力Sq；（4）转台及上部机构重力G1和配重G2；（5）偏摆载荷FP，约为额定起重量的5%～10%。作用在转台模型上的力［3］，如图1所示。

分Sqr析º»¼ ［通5］过，表求1出可转知台，受转到台的在载工荷况如三表下1受所力示状。况最恶劣，此时起重机处于最小幅度、最大载荷的情况，因此选择工况三对转台进行有限元分析和优化。
N
1 H
ª«¬(Q

1 2
G0 )L cos u

(W1
W2 )H1

º Sqr »¼
（3）
2 转台模型有限元分析
表1 3种典型工况计算结果
台参数化仿真模型。在划分网格时，主要受力部分网格划分得较密，如变幅油缸轴套、吊臂轴套和卷扬机轴套等；对受力较小部分如底板、前封板、加强肋等网格划分得较疏，共计单元214789 个，节点394965个。底板与回转支承之间用1圈螺栓连接，故将转台视为无位移的约束处理［6］。在 Mechanical模块中对转台模型进行有限元分析，应力云图和变形分别见图2和图3。
W2 W 1
P
Fy
G0 A
B
Q H1
图1 吊臂和变幅油缸在垂直平面内受力简图
起升载荷及吊臂重量引起的垂直载荷Q为
Q
M2
(Q0

G0 )

1 2
M1G

（1）
式中 QG00———S—q 额吊M定钩2 起(重Qm重0力K量；G；0 )

汽车起重机转台的有限元分析及优化

汽车起重机转台的有限元分析及优化摘要：汽车起重机的转台是用来安装吊臂、起升机构、变幅机构、回转机构、上车发动机、司机室、液压阀组及管路等的机架。

转台通过回转支承安装在起重机的车架上，为了保证起重机的正常工作，转台应具有足够的刚度和强度。

对于汽车起重机，为了有较好的通过性和较低的成本，应尽量减小转台的外形尺寸及重量。

随着计算机辅助工程（CAE）技术在工业应用领域中的广度和深度的不断发展，它在提高产品设计质量、缩短设计周期、节约成本方面发挥了越来越重要的作用。

目前CAE分析的对象已由单一的零部件分析拓展到系统级的装配体，如挖掘机、汽车起重机等整机的仿真，而且，CAE分析不再仅仅是专职分析人员的工作，设计人员参与CAE分析已经成为必然。

关键词：汽车起重机；转台；有限元分析1.引言1.汽车起重机转台作为起重机三大结构件之一，负责起重机上车和底盘之间力的传递。

在现今高强板大量使用的情况下，如何简化结构、减少重量是起重机设计的难题之一。

经典ANSYS有限元分析界面是用板壳单元在ANSYS里面建模并进行计算，但是存在建模过于复杂，难以修改，模型无法导出的问题，属于验证性计算，而使用ANSYS Workbench Enviroment（AWE）则可以用PRO/E 软件建立模型，再导入AWE进行计算，且在PRO/E中修改模型后再次导入可以保留之前设置的边界条件，设计效率成倍提高。

ANSYS Workbench Enviroment（AWE）作为新一代多物理场协同CAE仿真环境，其独特的产品构架和众多支承性产品模块为整机、多场耦合分析提供了非常优秀的系统级解决方案。

具体来讲，AWE具有的主要特色如下：1.强大的装配体自动分析功能针对航空、汽车、电子产品结构复杂，零部件众多的技术特点，AWE可以识别相临的零件并自动设置接触关系，从而节省模型建立的时间。

而现行的许多软件均需手动设置接触关系，这不但浪费时间还容易出错。

除此之外，AWE还提供了许多工具，以方便手动编辑接触表面或为现有的接触指定接触类型。

基于Pro_E的回转起重机的转台结构的有限元分析

煤矿机械Coal Mine MachineryVol.31No.10Oct.2010第31卷第10期2010年10月引言回转起重机是应用较广的装卸装备,在煤矿运输作业中也广泛使用，为了提高其作业效率,现已经向大型化、高速化、高效化和低故障率等方向发展,这些都对起重机的结构提出了更高的要求,而其结构的安全性是提高作业效率的基本保障。

转台是其最重要的结构，所以在设计时对其进行分析计算是非常必要的，但转台结构复杂，若用传统的力学计算,公式多,且许多参数不够准确,只能依靠简化和估计,故其计算结果不准确。

而有限元分析强大的数值计算功能可以轻而易举地解决用传统的方法无法解决的复杂结构受力情况的分析问题，利用它解算复杂的计算问题能简化设计过程、加快设计进度，并且有限元模型能很好地虚拟现实工况，故分析结果准确。

目前有限元分析软件较多，大多数有限元软件的计算功能较强，但其建模能力较弱；而Pro/E 软件具有强大的参数化建模功能，且其建模与有限元分析无缝集成，本文利用Pro/E 对回转起重机的转台结构进行静强度分析，找出结构上的薄弱部分，为其进一步的改进设计提供参考。

1回转起重机的转台有限元模型的建立（1）起重机转台有限元模型单元的选择该起重机转台结构的主要部分是由钢板焊接而成,建模时在Pro/E 中采用壳特征建模，有限元模型单元在Pro/E 的Mechanica 模块中进行单元划分时就可自动采用SHELL43单元模拟,该单元具有弯曲及薄膜特性,面内载荷与横向载荷均可承受。

变幅缸与短的支撑在Pro/E 中采用实体特征建模，有限元模型单元在Pro/E 的Mechanica 模块中进行单元划分时就可自动采用SOLID92单元，这样的有限元模型与实际结构更加吻合。

（2）起重机转台有限元模型的建立在Pro/E 中利用强大的建模功能建立起重机转台的有限元模型，在建模时，板结构均用拉伸特征中的加厚项来设置其板的厚度，其板的宽度用深度项设置即可，否者后续有限元单元网格的划分将有问题，图1为起重机转台在Pro/E 中的有限元模型。

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应用1.概述在起重设备管理过程中，吊钩是需要重点关注的部位。

原因在于吊钩是整台起重机最重要的受力部位，为防止出现安全事故的发生，很多企业中对吊钩一般是一年做一次检侧。

但是日常起重设备管理过程中经常要对吊钩进行检查，检测不可能在每次检查过程中都要进行，而是经常采用放大镜对吊钩表面进行观察，及时早期发现裂纹做出处理。

吊钩是一个形状及受力复杂的零件，日常检查过程中需要重点关注的部位在哪里正是我们在这里所需要讨论的问题。

通常经验告诉我们吊钩的危险断面在图1所示部位，该部位是钢丝绳与吊钩接触受力的部位，应该是应力最大的部位。

但是其他部位的受力情况又是什么样子呢?吊钩应该重点对哪些部位进行检查呢?我们知道，传统材料力学的计算办法对吊钩这种形状复杂的零件很难处理，受力分析无法进行，这也是绝大多数人对吊钩的受力情况仅仅建立在经验告知的危险断面上。

那么，吊钩受力情况就没有办法做出准确的分析么??答案是否定的，随粉科学技术的发展，在航空、汽车等先进制造业中，有限元分析的办法早已经用于产品设计研发的全过程，该办法可有效地解决传统计算方法中很难解决的问题，经过多年的应用被公认为是切实可靠的。

在此不对有限元法做过多的介绍，仅就吊钩这个复杂的受力分析做出处理。

2.吊钩受力分析首先我们在pro/e当中建立一个标准5t三维吊钩模型，然后将这个吊钩模型导入通用的有限元分析软件ALGOR当中，在吊钩的受力部位悬挂一假定的钢丝绳，对两者进行网格化。

对吊钩的材料参数进行设定，在此给定DG20钢的参数输人到软件中，然后对吊钩进行约束和受力加载。

按照St吊钩的最大受力49kN给定。

约束部位设定在吊钩上部与其他零件连接的螺纹处，假定此部位固定不动，以便于求解吊钩的复杂曲面受力情况。

运行软件，对吊钩的受力情况进行运算，得到如图2、图3、图4中显示吊钩受到载荷后各部位应力情况，受力的数值在每个图的右上角显示，随颜色的变化递增，通过对各角度截图可以看到，传统经验所认定的危险截面正是吊钩应力最大的部位，也正是我们检查中需要重点检查的部位，其他部位在受力图中也可以很清晰的看到。

基于PATRAN的汽车起重机的转台有限元分析

基于PATRAN的汽车起重机的转台有限元分析【摘要】本文针对125吨位汽车起重机的转台进行了受力分析，使用Patran 有限元分析软件对其进行了强度和刚度计算，根据计算结果给出了改进转台的设计方案。

【关键词】汽车起重机；转台；MSC.Patran有限元转台作为汽车起重机的主要三大部件之一，在整个吊装作业中起着极其重要的作用。

它主要由几十块厚度不同、形状各异的钢板、钢梁等拼焊而成，是一种由左右墙板、左右上盖板、底板组件以及加强板组成的半封闭式的大箱形薄壁结构。

在作业中，转台形状及受力情况复杂，计算精度难以保证[1]。

传统方法是将其作为自由支承的悬臂梁运用解析法进行分析，不但计算起来十分繁琐，计算结果粗糙，而且耗时耗力，难以满足产品更新换代的需求[2]。

因此在设计回转台时，只能根据有经验设计者的经验设计，往往会出现不可预料的问题。

随着有限元软件的发展应用，人们总结研究出了有限元软件的发展应用以及运用有限元软件对结构进行分析计算的方法，实践也证明，此方法能够真实地模拟转台的吊载工况，不但节省了人力物力，而且计算精度高，正适用目前高速发展的产品需求[3]。

1.转台三维模型的建立本文采用强大的三维建模软件Pro/E进行三维模型的建立，由于125吨汽车起重机属于较大型的汽车起重机，故采用可拆卸式副卷扬结构，转台结构分析时值针对主卷扬及转台焊接主体进行分析。

2.转台有限元分析2.1 MSC.Patran有限元软件F1：下铰点力；F2：尾铰点力；F3：卷扬拉力；F4：推力油缸拉力；F5：配重力图1 转台受力图MSC.Patran是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统。

MSC.Patran最早由美国宇航局（NASA）倡导开发，是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理机分析系统，其开放式、多功能的体系结构可将工程设计、工程分析、结果评估、用户化设计和交互图形界面集于一身，构成一个完整的CAE集成环境[4、5]。

汽车起重机吊臂的有限元分析

第27卷第3期辽宁工学院学报 V ol.27,No.32007年 6 月 Journal of Liaoning Institute of Technology Jun.2007收稿日期：2006-11-08基金项目：辽宁省重大科技攻关项目（2006219008-4A ）作者简介：杨晶(1982-)，女，山东沂水人，硕士生。

李卫民(1965-)，男，辽宁朝阳人，教授，博士。

汽车起重机吊臂的有限元分析杨晶1，李卫民1，刘玉浩2（1．辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁锦州 121001；2. 空军第三飞行学院, 辽宁锦州 121000）摘要：以ANSYS 软件为工具，详细介绍了汽车起重机吊臂的各个臂段在不同工况下的有限元分析过程，包括实体建模、网格划分、载荷和约束的处理；并对汽车起重机吊臂进行了优化设计。

得出的结论为汽车起重机吊臂的设计提供了可靠的依据。

关键词：吊臂；工况；有限元分析；优化设计中图分类号：TP391.72 文献标识码：B 文章编号：1005-1090(2007)03-0195-03Finite Element Analysis of Truck Crane BoomYANG Jing 1，LI Wei-min 1，LIU Yu-hao 2（1．Mechanical Engineering & Automation College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China ；2.The 3rd Flight Institute of Airforce, Jinzhou 121000,China ）Key words: boom; work condition; finite element analysis; optimal designAbstract: By means of ANSYS software, finite element analysis of every boom of truck crane under different work condition was described in detail. Its procedure was expatiated, which included solid modeling, meshing, applying loads ；optimal design of the boom was analyzed. Valuable conclusions in application were obtained, with a credible theory foundation for the design of the truck crane boom rendered.吊臂是汽车起重机的重要组成部分。

一种铁路起重机转台结构设计与有限元分析方法介绍

一种铁路起重机转台结构设计与有限元分析方法介绍发布时间：2022-09-15T06:16:12.380Z 来源：《中国科技信息》2022年第9期5月作者：李文权[导读] 铁路起重机是铁路关键救援起重设备，李文权中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心辽宁大连020459摘要：铁路起重机是铁路关键救援起重设备，转台是其较为重要的承力装置，本文转台结构采用箱型梁结构进行设计，并给出优化方法，利用有限元方法，采用板壳单元和实体单元建立有限元模型，得出了此方法设计转台的可行性，为同类型结构设计提供借鉴。

关键词：结构设计；结构优化：有限元分析铁路救援起重机是实现铁路事故快速救援的起重设备，一般是用于铁路大型物体吊装、处理行车脱轨事故、排除线路故障的，在保证铁路运输的安全畅通上发挥着极为重要的作用。

转台通过回转支承安装在起重机的底架上，是一种三维受载的大型空间板梁结构，受载状况和结构形式均较复杂。

铁路起重机转台结构通常采用焊接结构，其主要结构形式有两种：平面框架式转台和板式结构转台。

平面框架式转台由两根以转台纵向轴线对称布置的纵梁和若干连系横梁构成；板式结构转台是根据转台上机构和设备的布置要求，由钢板组焊而成的承压构件，高强度钢的板式结构转台常用于大吨位铁路起重机。

1. 转台结构设计方法目前国内的比较先进伸缩臂式铁路起重机大部分转台结构是采用2个高墙板、上下盖板、纵边梁和横隔板等焊接而成的大型薄壁倒π形结构。

变幅油缸下铰点、吊臂后铰点及转台底面做特殊加强，两墙板与横隔板构成开口薄壁箱形，既保证了高墙板的水平刚度，又能满足吊臂的变幅要求，而变幅油缸下铰点将销轴直接支承于高墙板上，内焊局部加强板，使高墙板内横隔板与高墙板、下盖板及后铰支座构成封闭箱形结构。

铁路起重机转台的传统结构具有刚度好、受力均匀等特点。

1.1转台结构形式随着我国铁路提速，对铁路起重机的需求越来越大，针对其中的一些不足，在满足功能要求的基础上对传统伸缩臂式铁路起重机转台进行改进。