超大型非标准化吊钩的结构强度分析
800t铸造起重机双钩式吊钩结构优化分析
究 与 探 讨
平位 移 。
Ｉ ｎｃ： １ Ｔｉ ｅ： ． ０ ＋ ｍ １００ ｅ
在计 算分析过程 中，首先选 用 Ｍ ＣＭ Ｒ Ｓ ． Ａ Ｃ有
限元 分 析 程 序 中的 Ｈ Ｘ （ ） ８节 点 三 维 实 体单 元 Ｅ ８ 及 Ｐ Ｎ Ａ （ ）６节 点 三 维 实体 单 元 作 为基 本 单 元 ＥＴ ６ 进行试 算 ，以确定 吊钩上 部 圆柱 体与 下 部板 式结 构 连 接 部 位 的应 力 集 中 状 态 及 对 吊 钩 应 力 分 布 的 影 响 。计算 结 果表 明 ，吊钩 的应 力 集 中部 位 主要 位 于 双钩及 中心孑 等 载荷 作用 区域 附近 ，而 上部 圆柱体 Ｌ 与 下部 板 式 结 构 连 接 部 位 处 的 应 力 集 中 状 态 不 明 显 。为提 高工 作效 率 ，采用 平 面应 力 分 析方 法进 行 分 析 。其 单 元 网格 划 分 见 图 ２ 。计 算 参 数 为 ：节 点 总数 ３８６ ９ ；单元 总 数 ３ ０ 。 ２ ７
中图分类号 ： Ｈ２ ５ Ｔ １ 文献标志码 ： Ａ
吊钩是 起重 机设 备应 用最 普 遍 的取 物装 置 。在
１ 关 于 力学模 型 超重 机 吊钩采 用 双 钩对 称 式 锻 造 结构 。 吊钩 上
起 重作 业 中 ，吊钩将 受到频 繁 、冲击 重载 荷 的反 复 作 用 ，一旦 出现 故 障就可 能导 致 重物 坠落 ，造成 重 大人 身伤亡 或财 产损 失 ．它在 起 重机 设 备 中 的作 用 毋 庸 置 疑 。而 吊钩安 全 性 能 需要 正 确 的 结 构设 计 、 合理选 材 、适宜 的制 造方 法来 保证 。对于 大 型铸 造
３．０６ ＋０ ９ ｅ ０１ ３． ０ ＋０ ７１ ｅ ０１ ３． ５ ＋０ ５１ ｅ ０１ ３．２０ ＋０ ３ ｅ ０１ ３．２５ ＋０ １ ｅ ０１ ２． ２９ ＋０ ９ ｅ ０１ ２． ３４ ＋０ ７ ｅ Ｏ１ ２．３９ ＋０ ５ ｅ ０１ ２．４３ ＋０ ３ ｅ ０１ ２１ ｅ ． ４８ ＋００ １ １ ９ ｅ ０１ ． ５３ ＋Ｏ １７ ｅ ０１ ．５８ ＋０ １５ ｅ ０１ ．６２ ＋０ １ ３ ｅ ０１ ． ６７ ＋０
基于Hypermesh的吊钩有限元结构分析
摘要本文旨在对吊钩进行仿真计算和分析，得到其应力和位移变化的分布云图，从理论上对吊钩的危险截面进行了分析研究，为吊钩进一步的结构设计和优化提供了必要的理论依据。
本文使用三维建模软件Creo创建吊钩的三维模型，以格式吊钩.stp导入有限元软件hypermesh中绘制网格，进行前处理，继而进行求解得到后处理中的应力和位移云图。
本文通过分析有限元后处理的应力和位移云图，得到吊钩的最大等效应力位于吊钩主弯曲面内侧部位，应力大小为213.2MPa；吊钩整体最大变形位于吊钩钩头位置，变形量为0.08061mm。
本文对比最大等效应力和所给材料30号钢的屈服强度295MPa，分析得到吊钩在给定工作载荷下安全的结论，由此求得5t载荷下的安全系数应小于等于1.284；通过静刚度分析，计算得到吊钩在承载方向上的静刚度为3.1839×108N/m。
关键词：hypermesh；吊钩；应力；安全系数1.Creo软件建立吊钩三维模型1.1Creo软件简介Creo是美国PTC公司于2010年10月推出CAD设计软件包。
Creo是整合了PTC公司的三个软件Pro/Engineer的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术的新型CAD设计软件包，是PTC公司闪电计划所推出的第一个产品。
Creo是一个整合Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大软件并重新分发的新型CAD设计软件包，针对不同的任务应用将采用更为简单化子应用的方式，所有子应用采用统一的文件格式。
Creo目的在于解决CAD系统难用及多CAD系统数据共用等问题。
1.2创建吊钩模型1.打开Creo软件，新建类型：零件，不勾选使用默认模版，确定；选择模版类型为：mmns_part_solid，确定，进入零件绘制界面（图1.1，图1.2，图1.3）图1.1 零件命名图1.2 模板选择2.草绘吊钩弯曲部分的轨迹图绘制（1）选择FRONT平面，点击草绘，进入草绘界面（图1.3，图1.4）图1.3 FRONT平面的选择图1.4 吊钩草绘界面（2）在坐标系原点，使用中心线命令，按照图1.5绘制中心线；使用圆心和点命令绘制圆ϕ85mm，为图1.6。
吊钩强度计算
3.1.4吊钩的应力计算因为选用的是直柄吊钩，故其应力计算如下：计算的断面按图，其计算公式按式3-1 和3-2Q e1FK B R o e i(3-1)Q e2FKB Re2(3-2)式中c —C点拉应力（MPa）；—D点压应力（MPa）;Q —按表的起重量算出的拉力（N ）;表3-2 吊钩的力学性能F —截面面积（mm2）;◎—截面重心至内缘距离（mm ）；e2—截面重心至外缘距离（mm）；K B—依截面形状定的曲梁系数;K B 1 e i xF e2 R odF ,xx —计算K B的自变量值，R o —截面重心轴线至曲率中心点距离;吊鉤強度計算（—）吊鉤基本資料1. 額定荷重Q =5000 kg2. 吊鉤開口直徑d =14 cm3. 吊鉤第？剖面B 1=10 cmb 1=cmh 1=14 cm4. 吊鉤第n剖面B 2=10 cm2= cm5. 材質不明6.吊鉤抗拉強度 （T t = 4500 kg / cm （取鍛鋼最低強度）（二）吊鉤之強度計算1.吊鉤第？剖面面積A i4.I i3h i [(B i b i )2 2B i b i ]i43[(i0 3.6)2 2 i0 3.6]i4402 c m36(B i b i )36(i0 3.6)I i i440.25.Z i244.i cmei 5.906.Z 2Iii440.2 i77.8 cme 28.i05.90 8.i0cm3.e hi u彎曲力矩 7.5000(i4 5.90)64500 kg -cmM i Q 弓 e i )2=14cmA i =(B i b i ) h i(i0 3° i4 95.2 cm 2.e （h i (B i 2b i ) 3( B i b i ) i48. btiM i乙Q 64500 A i 244.i 鬻3i6.8 /9. bciM iZ 2A i64500 5000362.8 52.53i0.3 kg/ cm i77.895.2i0. bci較大者計算安全係數=」bti4500 3i6.8i4.2> 3 —【OKii.吊鉤第 A 2=(B： i2.h 2 e 3 3 i3. e 4h 2(9.5 3.7) i3.689.8 cmi3.6(9.5 2G5.8 cm 3(9.5 3.7)「B 2呻■1 ea ■■ 1t-M h 2 •rf5.8 7.8 cmi4(i0 2临 5.90 cm3(i0 3.6) n 剖面面積A (B 2 2b 2)2 b 2) 取btie 3 i3.62 b2)h22cm15. Z 3 12e 3 I 2 1294.5 223.2 cm 5.8 1294.5 16.Z 4166 cme 47.817.彎曲力矩 Q M 2- tan (d e 3) 5000tan60°( 13 6 5.8) 54560 kg - cm2 2 2 218. 2 bt 22 89.8 292.7 kg / cm Z3 2A 2 223.219.M 2 Q ta nbc2Z 4 2 A 2kg / cm545605000 tan 600328.748.2280.5 kg/cm166 289.820. 取bt2 , bc2較大者計算吊鉤安全係數M 2 Qta n 54560 5000 ta n60°安全係數二一迴015.4> 314.3 2h 2 [(B 2 b 2)22B 2b 2]36( B 2 b 2)13.63[(9.5 3.7)22 9.5 3.7]36(9.5 3.7)1294.5-【0!】292.7bt2。
吊钩安全要求
吊钩安全要求1. 强度等级要求吊钩作为重要的起重工具之一，其使用安全十分关键。
根据国家标准GB/T10051-2010的规定，吊钩的强度等级分为M(4-5-6)、P(6-8)和T(8-10-12-16)三个等级。
具体的强度等级和工作负载能力如下表所示:强度等级工作负载能力M 1-63tP 1-100tT 1-650t吊钩在工作过程中，应该严格按照其强度等级和工作负载能力进行选用和使用。
特别是在重要场合、重要物体起吊、多吊点作业等危险情况下，必须采用高强度、高安全系数的吊钩。
2. 质量和材料要求吊钩的质量和材料也是影响其使用安全的重要因素。
国家标准GB16737-2010规定，吊钩的材料应为碳钢、低合金钢、合金钢等，其材料应符合相应的标准。
同时，吊钩的品质应符合国家和行业标准的要求，其主要标准是以下两个:•GB/T10051-2010《吊钩》•GB5708-2009《起重机安全规定》吊钩的外观质量也很重要。
在吊钩的使用过程中，外表出现裂纹、凹陷等情况，均必须予以淘汰或修理，以保障吊钩的安全运行。
3. 其他注意事项•在吊钩的操作中，应使用正确的悬挂方法和操作技巧，以免对吊钩造成不必要的损伤。
•吊钩的维护保养也是十分关键的。
在吊钩使用前，必须查看吊钩本身是否存在异常，比如螺纹是否松动、齿轮是否脱落等。
同时还要注意吊钩的清洁和润滑。
•吊钩在使用过程中还需要注意现场环境和使用条件的变化，如风力因素、吊物的不稳定性等。
综上所述，吊钩的安全使用是需要符合国家和行业的标准，同时还需要注意其强度等级、材料和质量、使用方法和环境等多重因素。
只有做好这些方面的工作，才能真正保障吊钩的使用安全。
DG900型大钩钩体有限元强度分析
（ 鸡石 油机械有限责任公 司， 西 宝鸡 ７１０） 宝 陕 ２０ ２
摘要 ： Ｄ ０ 以 Ｇ９ ０型 大钩 钧 体为例 ， 于弹性接 触理 论 ， 基 对钩 体进 行 了接 触 问题 的有 限元 分析 。通过 所 建模 型 ， 用有 限元 法进 行 了计 算和 对 比分析 。结 果表 明 ， 应 用接 触分析 的处理 方 法对钩 体进 行 结
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａ ｈ ｋ ｏ ｗａ ｓ ｕｄ ｅ ｂｙ ｉ ｔ ｅ ｅ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｅ ｌ ｓ ｉ ｈｅ ｙ Ｔａ ｎｇ ｏｏ ｂ ｄｙ ｓ ｔ ｉｄ ｆｎｉｅ ｌｍ ｎｔ ｔ ｏ ｂ ｓ ｄ ｏｎ ｅ ａ ｔｃ ｔ ｏｒ ． ｋｉ ＤＧ９ ０ Ｍ ｏ ｌａ ｎ ｅ ａ ０ ｄｅ ｓ ａ ｘ ｍｐｌ ｅ，ｔ ｏ ｓ ｃ ｌｕｌｔ ｄ ａ ｏ ｈｅ ｈｏ ｋ ｗａ ａｃ ａ ｅ ｎｄ ｃ ｍｐａ ｅ ｙ ｕｓｎ ｈｅ ｍｏｄ ｌｎ ｆｆ— ｒ ｄ ｂ ｉｇ ｔ ｅ ｉ ｇ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅｅ ｎｔ Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｅ ｕｌｓ ｒ ｖ ａ ｅ ｈ ｈｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｔ ｉ ｆ ｈｏ ｋ ｃ ｍ ｐ ｒ ｔｖｅｙ ｄ — ｉｅ ｌ ｍｅ ． ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｄ ｔ ａｔｔ ｔ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ａ ｎ ｏ ｏ ｏ ａ ａ ｉ ｌ ｅ ｓ ｒｂ ｄ ｂ ｉ ｌ ｓ ｉ ｏｎ ａ ｔ ｔ ｏ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｍ ｅ ｈｏ ｓｂｅ ｆｔｔ ｐｔｍｉ ｉ ｈ ｓ ｇ ｆｔ ｃ ｉ ｅ ｙ ｕｓｎｇ ｅ ａ ｔｃ ｃ ｔ ｃ ｈｅ ｒ ｎ ｈ ｔ ｄ ｗａ ｎｅ ｉ ｏ ｏ ｉ ｚｎｇ ｔ ｅ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈｅ
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起重机吊钩检测分析与三维技术运用研究
起重机吊钩检测分析与三维技术运用研究【摘要】本文针对起重机吊钩检测分析与三维技术运用展开研究。
在我们介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
接着在我们对起重机吊钩设计与结构进行了分析，研究了吊钩检测方法和三维技术在检测中的应用。
并通过实验设计和结果分析，探讨了关键问题。
在总结了研究成果，展望了未来研究方向，并讨论了对工程实践的启示。
本研究为提高起重机吊钩检测效率和准确性提供了理论基础和实践指导，对于相关领域的研究具有一定的参考价值和推广意义。
【关键词】起重机、吊钩、检测、三维技术、设计、结构分析、实验、结果分析、关键问题、成果总结、未来方向、工程实践、研究背景、研究意义、研究目的、应用、实验设计、关键问题探讨1. 引言1.1 研究背景起重机是工程建设中常用的设备之一，而吊钩作为起重机的重要组成部分，在起重作业中承担着关键的承载任务。
由于吊钩长期处于高强度工作状态，易受到各种外力和环境因素的影响，存在一定的安全隐患。
对吊钩进行定期检测和分析，保障其正常使用和安全性具有重要意义。
随着科技的发展和进步，传统的吊钩检测方法已经不能满足当前的需求。
为了更有效地检测吊钩的结构和工作状态，研究人员开始探索新的技术手段，其中三维技术的运用成为了研究的热点之一。
通过三维技术，可以实现对吊钩结构的全方位显示和分析，为吊钩的检测提供更加准确和可靠的数据支持。
本研究旨在通过对起重机吊钩的设计与结构分析、吊钩检测方法的研究、三维技术在吊钩检测中的应用等方面展开深入探讨，从而为提高吊钩的使用安全性和工作效率提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义起重机吊钩是起重机的重要部件，其安全性直接关系到起重机的使用安全。
吊钩的质量和结构设计合理与否，对保障起重机运行安全至关重要。
对吊钩进行检测和分析，找出吊钩存在的潜在问题，是非常必要的。
通过研究吊钩的设计与结构，可以更好地了解吊钩的工作原理和受力情况，为吊钩的合理设计提供依据。
吊钩检测方法的研究可以为吊钩的定期检测和维护提供技术支持，提高吊钩的使用寿命和安全性。
基于曲梁理论的起重机非标准吊钩分析
设 计 与 研 究105基于曲梁理论的起重机非标准吊钩分析曾祥有（豪氏威马（中国）有限公司，漳州 363122）摘 要：采用曲梁理论计算了直柄双钩危险断面的应力值，将理论计算得到的应力值和有限元法得到的结果进行比较，验证了曲梁理论计算方法的有效性。
作为参考比较，同时计算了直梁线性理论方法计算所得同样断面的应力值。
关键词：起重机；非标准吊钩；曲梁理论；有限元Analysis of Crane Non Standard Hook Based on Curved Beam TheoryZENG Xiangyou(Huisman (China) Co., Ltd., Zhangzhou 363122)Abstract: In this paper, the stress value of dangerous section of double hook with straight handle is calculated by using curved beam theory, and the stress value obtained by theoretical calculation is compared with that obtained by finite element method, which verifies the effectiveness of the calculation method of curved beam theory. As a reference, the stress values of the same section calculated by the linear theory of straight beam are calculated.Key words: crane; nonstandard hook; curved beam theory; finite element method 起重机的吊钩作为标准件，可以从相应的标准中选用，如国外的DIN15400、国家标准中的GB/T 10051—2010起重机吊钩标准。
起重机械安全技术性能评估分析
起重机械安全技术性能评估分析引言起重机械是工业生产中常用的设备之一，广泛应用于各种起重作业场所。
起重机械的安全性能对于保障工作人员和设备的安全至关重要。
本文将对起重机械的安全技术性能进行评估分析，以提供参考和指导。
1. 功能性能分析起重机械的功能性能是指其能够按照设计要求，完成各类起重作业任务的能力。
功能性能的评估主要包括以下几个方面：1.1 承载能力分析承载能力是指起重机械能够承受的最大负荷。
在评估承载能力时，需要考虑起重机械的结构设计、材料强度、吊钩、绳索等元件的安全性能，同时需要根据工作环境和需求，确定承载能力的要求。
1.2 工作范围和高度分析工作范围和高度是指起重机械能够覆盖的水平距离和垂直高度。
在评估工作范围和高度时，需要考虑吊臂、液压升降装置、行走轮等元件的安全性能，并根据工作环境和需求确定工作范围和高度的要求。
1.3 控制性能分析控制性能是指起重机械在运行过程中控制动作的准确性和可靠性。
在评估控制性能时，需要考虑控制系统的设计和质量、传感器的准确性、操纵装置的灵活性等因素，并根据工作任务的要求，确定控制性能的要求。
2. 结构性能分析起重机械的结构性能是指其结构设计的科学性和合理性。
结构性能的评估主要包括以下几个方面：2.1 结构强度分析结构强度是指起重机械在工作过程中能够承受外部荷载和自身重力的能力。
在评估结构强度时，需要考虑起重机械的材料强度、连接件的可靠性、焊接质量等因素，并根据工作条件和要求，确定结构强度的要求。
2.2 结构稳定性分析结构稳定性是指起重机械在工作过程中不发生失稳的能力。
在评估结构稳定性时，需要考虑起重机械的支撑结构、重心位置、工作环境等因素，确保起重机械在工作过程中保持稳定。
2.3 结构可靠性分析结构可靠性是指起重机械在工作过程中不发生失效的能力。
在评估结构可靠性时，需要考虑起重机械的设计合理性、材料的可靠性、连接件的可靠性等因素，并根据工作条件和要求，确定结构可靠性的要求。
起重机吊钩选用及受力分析
起重机吊钩选用及受力分析发表时间：2016-01-04T13:59:07.093Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：张文瑞[导读] 深圳地铁集团有限公司运营总部特种设备的安全使用是生产工作中的重中之重，而起重吊钩是起重机械的直接承载部件,其产品质量关系到起重机械和设备的安全.深圳地铁集团有限公司运营总部广东深圳518000摘要：从起重机使用等级合理性、起重吊钩选型合理性、起重吊钩危险断面边界应力计算对起重吊钩进行分析。
关键词：起重机；吊钩；选用；分析结论引言特种设备的安全使用是生产工作中的重中之重，而起重吊钩是起重机械的直接承载部件,其产品质量关系到起重机械和设备的安全,以及人员生命和财产安全,它的重要性与起重机上的其他直接受力零部件,如钢丝绳、起重用短环链等同样重要.为了确保起重机械和设备能安全可靠地工作,因此对吊钩的受力分析确定吊钩的选用型号及安全风险就显得尤为重要。
起重机吊钩在起重作业中，受到频繁的反复冲击重载荷的作用，一旦发生损坏，可能造成重大人身伤亡事故。
因此，要求吊钩有足够承载力，同时要求没有突然断裂的危险，保证作业人员的安全和被吊运物料不受损害。
下面以10T双梁起重机吊钩为例，从起重机使用等级合理性、起重吊钩选型合理性、起重吊钩危险断面边界应力计算对起重吊钩进行分析。
一、起重机使用等级合理性起重机使用等级涉及起重机可能完成的的总工作循环数，包括起重机运行及正常的停歇在内的完整过程。
（一）边界设计值按GB/T3811-2008起重机设计规范结合现场实际使用情况，可得：1.整机载荷状态级别为Q1：很少吊运额定载荷，经常吊运较轻载荷。
2.整机使用等级为U6：较频繁使用。
3.根据载荷状态级别Q1和使用等级U6，可确定起重机整机的使用等级为A5。
（二）实际值10T起重机技术规格书要求起重机使用等级为A5。
厂家已在安装文件中说明按A5等级进行设计。
（三）结论起重机使用等级满足设计规格书及现场使用要求。
DG450大钩钩身静力分析及形状优化
DG450大钩钩身静力分析及形状优化发布时间：2022-09-19T05:19:44.594Z 来源：《科学与技术》2022年第10期作者：梁建明[导读] 大钩有单钩、双钩和三钩梁建明（四川宏华石油设备有限公司四川广汉 618300)摘要：大钩有单钩、双钩和三钩。
石油钻机用大钩一般都是三钩（一主钩及两副钩）。
依制造方法不同，钩身有锻造的、钢板组焊的和铸造的，后者更轻便些。
大钩主要由钩身、钩杆、钩座、提环、止推轴承和弹簧组成。
钻井作业对大钩的要去是：应具有足够的强度和工作可靠性；钩身能灵活转动，以便上、卸扣；大钩行程应足以补偿上、卸钻杆时的距离；主钩和副钩的闭锁装置应绝对可靠、闭启方便；大钩应有缓冲或者减震功能，减小拆卸立根的冲击。
关键词：大钩模型有限元分析优化0前言大钩作为游吊系统的主要组成部分，在石油钻机中的作用非常重要。
钩身作为大钩的主要部件，重要性因而也是不言而喻的。
因此，一旦大钩出现强度问题，则整个钻井作业将无法进行，甚至可能危及钻机和钻井人员安全，造成人员伤亡和财产损失。
因此，对钩身进行静力分析，进而对钩身的强度做出科学、严谨的评估，从而保证整个大钩、油吊系统甚至整个钻机的安全，将是非常必要和切合实际的。
本文将以DG450为例，在PROE中建立模型，然后导入ANSYS中进行静力分析，对钩身的应力、应变进行综合评价，并结合ANSYS的结构优化模块（Design Xplorer）对钩身的危险截面（具体见下文中附图）进行初步优化，希望可以起到抛砖引玉的作用。
1. 模型建立本次分析以DG450大钩钩身作为分析目标，在PROE 3.0中建立模型，然后利用ANSYS和PROE的无缝连接导入ANSYS WORKBENCH 中进行分析。
PROE中所建立模型见图1。
2. ANSYS WORKBENCH分析（1）ANSYS WORKBENCH简介ANSYS Workbench 是用ANSYS求解实际问题的新一代产品，它给ANSYS的求解提供了强大的功能。
重载货车车钩钩体的强度校核及抗疲劳设计
( Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｇａｎｓｕ ７３００７０ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２０ ｔｈｏｕｓａｎｄ ｔｏｎｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｈａｕｌ ｔｒａｉｎ ｒｕｎｎｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｄａｔｏｎｇ Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ ｌｉｎｅꎬ ｔｈｅ ｕｓｉｎｇ ｅｎｖｉ￣ ｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｏ. １７ ｃｏｕｐｌｅｒ ｂｅｃａｍｅ ｅｖｅｎ ｗｏｒｓｅꎬ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｒａｃｋ ｆａｕｌｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄꎬ ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒꎬ ｔａｋｉｎｇ Ｎｏ. １７ ｃｏｕｐｌｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔꎬ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｒ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｖａｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓａｆｅｔｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ ｓｏｆｔｗａｒｅ. Ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｒ ｗａｓ ｃｈｅｃｋｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｏｏｄｍａｎ－Ｓｍｉｔｈ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｍｉｔ ｄｉａｇｒａｍ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ Ｓｔｒｅｓｓ－Ｌｉｆｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｇｒａｄｅ Ｅ ｓｔｅｅｌ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＡＡＲ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄꎬ ｄｅｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｍｏｄｉｆｙ ｉｔ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｇｅｔ ｔｈｅ Ｓｔｅｓｓ－Ｌｉｆｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｒ. Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｌｏａｄ－ｔｉｍｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｒｓ ｓｅｒｖｉｎｇ ｉｎ Ｄａｔｏｎｇ Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ ｌｉｎｅꎬ ８ ｓｔａｇｅ ｓｔｒｅｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗａｓ ｗｏｒｋｅｄ ｏｕｔ. Ｔｈｅ Ｍｉｎｅｒ ｌｉｎｅａｒ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅ ｔｈｅｏｒｙ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｌｉｆｅ ｍｉｌｅａｇｅ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｒ. Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｄｅｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｆａｔｉｇｕｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｃｏｕｐｌｅｒꎬ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｒａｃ￣ ｔｉｏｎ ｆｌａｎｇｅ ａｎｄ ｃｏｕｐｌｅｒ ｙｏｋｅ ｈｏｌｅ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｈｅａｖｙ ｗａｇｏｎꎻ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｈｅｃｋｉｎｇꎻ ｓｔｒｅｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍꎻ ｄｅｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎻ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ
超大型塔式起重机回转总成强度分析
分析是确保结构的安全行和稳定性的重要技术环节。 加载荷。
整机的过渡节和上下回转支座作为整机最重要的 1.2 梁杆单元模型
连 接 结 构之一， 受 力十分 复 杂并且 无良 好的经验 设 计
梁杆单元模型共有 199 个单元，其中主弦杆和十
手段。本文选取中联重科超大型塔式起重机的过渡节 字梁用梁单元来模拟，腹杆和斜撑杆用杆单元来模拟。
图 8 十字梁应力云图
图4 主弦杆应力云图
图5 斜撑杆应力云图
（2）斜撑杆的计算结果
受 力最 大 的 一根 斜 撑 杆 约 受 604 吨 压 力（ 梁 杆
模 型 的 计 算 结 果为 644 吨 压 力）， 其中 部 应 力 约 为
在原有模 型的基础上 建 立了包含上转台的模 型， 约束上转台与回转连接的面和下转台与回转连接的面之 间的相对位移，并在起重臂、撑杆、平衡臂与上转台的 连接位置处施加相应的载荷，计算结果如图 9 所示。
图 6 斜腹杆应力云图
图 7 水平腹杆应力云图
(4) 水平腹杆的计算结果 受力最大的一根水平腹杆约受 64 吨压力，其中部 应力约为 124MPa， (5) 十字梁的计算结果 十字梁整体应力水平不高，局部区域最大应力不 超过 180MPa。将十字梁高度从 800mm 改为 600mm（厚 度不变），应力水平仍然较低，但斜撑杆与斜腹杆的受 力情况没有明显改善（具体见后文的专题比较）。
产品 ● 技术 Product & Technology
超大型塔式起重机回转总成强度分析
Stress Anlysis of Turn Table of Super Tower Crane
中联重科建筑起重机械分公司 刘小凡/LIU Xiaofan 阳云华/YANG Yunhua 郑昌明/ZHENG Changming
机械设计中的结构强度分析与优化
机械设计中的结构强度分析与优化作为机械设计中的重要环节，结构强度分析与优化对于确保设计产品的可靠性和安全性至关重要。
在此文章中，我们将探讨机械设计中的结构强度分析与优化的方法和技巧，并探讨如何在设计过程中确保结构的强度。
首先，结构强度分析是指通过对设计结构的应力、应变和变形进行计算与分析，评估结构是否能够承受设计工况下的力学负载。
这是机械设计中的关键一步，因为结构在实际使用中可能会遭受到各种复杂的力学负载，如静载荷、动载荷和冲击载荷等。
通过进行结构强度分析，我们可以确定结构在实际工作条件下的强度是否足够，避免由于强度不足而导致的结构破坏和工作事故。
常用的结构强度分析方法包括有限元分析、应力分析和应变分析。
有限元分析是一种数值计算方法，通过将结构离散成有限个单元，并利用有限元法对每个单元进行力学计算，从而近似求解整个结构的应力和应变分布。
应力分析和应变分析则是通过以某种方式施加一定载荷到结构上，并根据结构的材料特性和几何形状，计算得出结构的应力和应变分布。
这些方法可以为工程师提供重要的信息，帮助他们评估结构的强度，并在有需要时进行结构优化。
现代设计软件和计算机技术的发展使得结构强度分析与优化变得更加高效和准确。
通过使用专业的设计软件，工程师可以快速建立结构的三维模型，并进行有限元分析或其他应力、应变分析。
此外，结构优化技术也能够自动地搜索最优的结构设计，以满足既定的强度要求。
通过这些工具和技术的应用，设计师可以在较短的时间内得到满足结构强度要求的最优设计，提高产品的性能和可靠性。
然而，仅仅满足结构的强度要求并不是设计的唯一目标。
在实际设计中，我们还需要考虑其他因素，如重量、成本和可制造性等。
这就需要在结构强度分析的基础上进行结构优化，以满足更多的设计要求。
结构优化主要分为两个方面：形状优化和材料优化。
形状优化是通过改变结构的几何形状，以达到最优设计的目的。
例如，通过改变零件的厚度或截面形状，可以减少结构的应力和应变分布，从而提高结构的强度。
重载货车车钩钩体强度及可靠性分析
重载货车车钩钩体强度及可靠性分析重载货车车钩钩体强度及可靠性分析引言：重载货车车钩钩体作为连接车辆底盘与货车挂钩的重要部件，其强度和可靠性关系着整个车辆运输的安全性。
本文旨在对重载货车车钩钩体的强度和可靠性进行分析，探讨其对车辆运输的影响，并提出相关的改进建议。
一、重载货车车钩钩体的结构分析重载货车车钩钩体主要由钩体和连接螺栓组成。
钩体通常采用高强度铸钢材料制造，以保证其强度和可靠性，而连接螺栓则用于将钩体固定在车辆底盘上。
钩体的结构设计应符合相关标准，并经过强度分析和仿真实验验证。
二、重载货车车钩钩体强度分析车钩钩体在使用过程中承受着来自牵引力、振动和冲击等复杂载荷作用，因此其强度设计至关重要。
钩体的最大应力和变形应在设计范围内，并要考虑不同工况下的强度要求。
为了保证钩体的强度，可以采用有限元分析方法进行模拟计算，并结合实际载荷测试，调整设计方案。
三、重载货车车钩钩体可靠性分析钩体可靠性是指钩体在特定工况下保持完好并正常工作的能力。
钩体的可靠性分析可以采用故障树分析、可靠性块图等方法进行。
通过对不同故障模式的分析，可以找出影响钩体可靠性的主要因素，并采取相应的措施进行改进。
四、影响重载货车车钩钩体强度和可靠性的因素1. 材料选择：钩体材料的强度和可靠性直接影响着整个钩体的性能。
应根据车辆的使用环境和工况选择合适的材料。
2. 结构设计：合理的结构设计可以减少应力集中和裂纹的产生，提高钩体的强度和可靠性。
3. 制造工艺：制造过程中的工艺控制和检测手段的完善能够有效提高钩体的质量和可靠性。
五、改进措施1. 优化材料选择：选择更高强度和更可靠的材料，如高强度钢材，以提高钩体的抗拉强度和疲劳寿命。
2. 加强结构设计：通过改善结构形式，减少应力集中，提高钩体的承载能力和可靠性。
3. 提升制造工艺：加强制造工艺控制，包括熔炼、浇注、热处理和机械加工等环节，确保钩体的质量和可靠性。
结论：重载货车车钩钩体的强度和可靠性对车辆运输的安全性至关重要。
浅析吊钩断裂原因及其预防对策
浅析吊钩断裂原因及其预防对策吊钩断裂是指吊钩在使用过程中发生断裂的现象，其主要原因包括以下几个方面：材料质量问题、设计问题、使用不当以及疲劳断裂。
首先，吊钩的材料质量问题是造成断裂的主要原因之一、由于材料的质量不合格或存在缺陷，使得吊钩在受到外力时无法承受其设计的工作载荷，从而发生断裂。
因此，在生产环节中，必须对吊钩所使用的材料进行严格的质量把控，确保其符合相关标准和要求。
其次，设计问题也是吊钩断裂的常见原因之一、如果吊钩的设计不合理、强度不够或结构存在缺陷，那么在使用过程中就容易发生断裂。
因此，设计方面应充分考虑吊钩的工作环境、工作条件和实际需求，合理确定吊钩的形状、尺寸和结构，确保其能够安全可靠地使用。
除此之外，使用不当也是吊钩断裂的原因之一、如果吊钩在使用过程中经常超载、使用时间过长或模拟使用条件不符合实际情况，那么就容易导致吊钩出现疲劳断裂。
此外，如果没有按照使用说明或操作规程正确使用吊钩，比如在吊钩上进行局部焊接、打磨或改装等非正常操作，都可能导致吊钩发生断裂。
因此，在使用吊钩时必须按照相关规定和要求进行操作，合理使用和保养吊钩。
最后，吊钩的疲劳断裂也是造成断裂的原因之一、吊钩在使用过程中，由于工作载荷的反复加载和卸载，会导致吊钩材料的疲劳损伤，使得吊钩的强度逐渐下降，最终发生断裂。
因此，在使用过程中应该定期检查吊钩的状况，及时发现并更换疲劳损伤严重的吊钩，以避免断裂事故的发生。
为了预防吊钩断裂事故的发生，可以采取以下预防对策。
首先，在生产环节中，应严格控制吊钩所使用的材料质量，确保其符合相关标准和要求。
其次，在设计吊钩时，应充分考虑各种工况条件，合理选择吊钩的形状、尺寸和结构，确保其能够安全可靠地使用。
此外，在使用吊钩时，必须按照相关规定和要求进行操作，合理使用和保养吊钩，避免超载、长时间使用以及非正常操作。
最后，需要定期检查吊钩状况，及时发现并更换疲劳损伤严重的吊钩，以避免断裂事故的发生。
机械工程中的结构强度分析与优化
机械工程中的结构强度分析与优化引言：机械工程是工程学的一个重要分支，涉及到设计、制造、维护和操作各种机械设备。
在机械工程中，结构强度分析与优化是一个关键的领域，它涉及到如何设计和制造具有足够强度和可靠性的机械结构。
本文将探讨机械工程中的结构强度分析与优化的重要性以及相关的方法和技术。
一、结构强度分析的重要性在机械工程中，结构强度是指机械结构在承受外部载荷时不发生破坏或变形的能力。
结构强度的分析对于确保机械设备的安全运行至关重要。
如果机械结构的强度不足，可能会导致设备的损坏、事故的发生甚至人员伤亡。
因此，结构强度分析在机械工程中具有重要的意义。
二、结构强度分析的方法1. 理论分析法：理论分析法是结构强度分析的基础，它通过应力分析和变形分析来评估结构的强度。
常用的理论分析方法包括静力学分析、动力学分析和热力学分析等。
通过这些分析，可以计算出结构的应力和变形情况，从而评估结构的强度。
2. 数值模拟法：数值模拟法是一种常用的结构强度分析方法，它通过建立数学模型和使用计算机仿真技术来模拟结构的应力和变形情况。
常用的数值模拟方法包括有限元分析、边界元分析和网格法等。
这些方法可以更准确地模拟结构的应力和变形分布，为结构强度分析提供了重要的工具。
三、结构强度优化的方法结构强度优化是在满足设计要求的前提下，通过改变结构的几何形状、材料选择和工艺参数等，使结构的强度达到最优。
常用的结构强度优化方法包括形状优化、拓扑优化和参数优化等。
1. 形状优化：形状优化是通过改变结构的几何形状来提高结构的强度。
常用的形状优化方法包括参数化建模、形状演化和形状优化算法等。
通过这些方法，可以优化结构的外形，使其在承受外部载荷时具有更好的强度和刚度。
2. 拓扑优化：拓扑优化是通过改变结构的拓扑结构来提高结构的强度。
常用的拓扑优化方法包括拓扑重分布、拓扑优化算法和拓扑优化模型等。
通过这些方法，可以优化结构的拓扑结构，使其在承受外部载荷时具有更好的强度和轻量化的特性。
DG675型大钩钩身有限元强度分析与设计优化
DG675型大钩钩身有限元强度分析与设计优化刘春友【摘要】To solve the problem of short service life and serious damage of DG675 Hook body, Solidworks 12 is used to optimize the design;ANSYS is used to analyze its strength,the values of maximum equivalentstress,maximum principal stress,minimum principal stress and second prin-cipal stress are obtained,and the location of primary stress and critical section are also worked out.The material T-217B of hook body is replaced with high quality ZG20Ni2CrMo-M,then the hook strength is analyzed and verified as per API spec.8C & ASME,and simulation results com-pletely meet the requirements of the standards.%针对 DG675型大钩使用寿命短及损坏严重的问题，采用 Solidworks12软件对大钩钩身进行了优化设计，应用ANSYS 对其进行了有限元强度分析。
得到钩身最大等效应力、最大主应力、最小主应力以及第二主应力，并分析得出主应力的位置和危险截面。
将钩身材料 T-217B 改为ZG20Ni2CrMo-M，采用 API 8C 和 ASME 相关标准对最大钩载条件下的强度进行了分析和校验，分析结果完全符合标准要求。
吊钩检测报告
吊钩检测报告在建筑行业，吊钩是我们经常接触到的东西。
是建筑施工中必不可少的配件之一。
主要作用为，吊运重物。
如果不用吊钩，就会出现吊钩断裂，或者出现了倾斜、碰撞这样的情况的话，那么将会给周围建筑造成很大的安全隐患。
一、隐患分析1、现状：事故的直接原因是吊装时，由于操作不当，致使吊钩发生倾斜、碰撞，产生安全事故。
2、分析：主要是由以下几点原因造成的:1、建筑物主体结构出现较大的裂缝，已经严重影响到其抗震性能了。
2、结构分析：塔吊使用的吊钩主要有钢制的框架结构以及钢构构件等。
但在搭建时，吊钩与梁的连接不牢固；部分钢丝绳没有缠绕在框架上或者直接捆绑起来进行固定；吊钩出现弯曲或与地面发生碰撞后失去平衡；3.检测原因：①现场环境潮湿并且大风天气较多，且建筑物主体结构处于封闭状态中。
导致钢筋锈蚀严重且长期未进行处理；导致吊钩失去其应有的作用，失去正常吊运能力之后就会产生断裂这样造成了安全事故。
3、产生安全隐患原因分析：施工单位使用不规范吊运人员违规操作，没有起到足够的重视，没有规范使用吊钩（钢挂子式）结构等。
造成重大损失！二、排查原因从以上事件中，我们可以看出，这件事的发生，跟人们的思想有着很大的关系。
施工方为了方便，就会在现场直接安装吊钩来起吊重物。
可是如果没有使用吊钩的话，那么将会影响到周围建筑的安全和施工进度，还会给周围的建筑物带来安全隐患。
所以在进行施工的时候，一定要保证安全，以免发生意外。
对于这件事来说，最重要的还是安全问题了。
首先就是吊钩处设置了安全防护网和一些安全标志。
还有一个重要的就是要使用安全吊钩来进行施工，不能使用普通的吊钩来进行作业。
其次就是要对吊钩进行检查，看是否存在着安全隐患呢？一般来说情况下，由于建筑工人都是穿着统一的工作服，所以在施工过程中也会产生一些粉尘。
这些粉尘容易进入到我们身体中来。
如果一旦进入到到人的身体内，那么这也是有很大的风险。
所以我们一定要保护好自己。
三、预防措施在选择吊钩的时候，一定要按照要求进行购买，并确保其质量。
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２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０１ ２ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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Ｚ Ｈ Ｕ Ｈｏ ｎ ｇ ￣ｕ ｎ ， Ｇ Ａ Ｏ Ｑ ｉ — ｆ ｅ ｎ ｇ ， ＹＡ Ｏ Ｈ ａ ｉ
对最大应力值 的影响 ， 确定了影响程度排序。研 究工作 为大型非标 吊钩 结构的优化设计提供 了分析手段和参考依据 。
关键 词 ： 吊钩 ； 强 度分 析 ； 优 化 设计 ； 有 限元 中图分类号 ： Ｔ ＨＩ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ８ ７ — ０ ４
海
３ １ ２ ０ ０ ０ ； ２ ． 上海交通大学 机械与动力工程学 院， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ５ ）
摘
要： 为 了提 高超大型非标准化 吊钩设计 的安全性 ， 建立 了吊钩三维有限元模 型， 考虑到 吊重在 吊载 时可能会 因重心
不稳 而导致钩头受力不均 ， 因而对单侧钩头偏载下的不 同工况进行 了整体计算 ， 根据 弹性 曲梁理论的危险截面校核 ， 分 析 了钩 身内侧截 面的应力分布情 况； 结合不同设计尺寸的结果比较 ， 从截 面形状和水平形状两方面讨论 了吊钩设计参数
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｏ ｎ ｎ ａ ｇ ｅ ｎ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｒｄ ａ ｈ ｏ ｏ ｋ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｏ ｆｓ ｈ ｏ ｒ ｅ Ｃ ｌ ＇ Ｏ ２ １ ￣， Ｆ Ｅ Ｍ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ Ｉ ｔ Ｔ Ｉ Ｓ
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１ 引 言
吊钩是起重机的重要承载构件 ，也是应用最广泛 的一种取
如图 １ 所示 。
第 ７期 ２ ０ １ ３年 ７月
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ＆ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ８ ７
超 大型非标 准化 吊钩 的结构 强度 分析
朱洪 军 ， 高奇峰 ， 姚
（ １ ． 浙江工业 职业技术学 院 数字控制 ｌ Ｔ程学院， 浙江 绍兴
ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｔ ｏ ｃ ｌ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ａ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｎｄ ａ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｉ Ｔ Ｌ － ２ ０ ０ ０ ｆ ｏ ｕ ｒ － ｈ ｏ ｏ ｋ ， Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｎａ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｈ ｏ ｏ ｋ ｄ ｕ ｅ
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