桥式起重机主梁的曲率模态分析
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Simulation的桥式起重机主梁有限元分析
SCI-TECH INNOVATION &a
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术 Applied Technology 应 用 技
滓 = 滓（G+P） + 滓g =
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（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）
桥式起重机大梁分析
问题描述：桥式起重机的大梁的自重为均布载荷，集度为 q=30KN/m，作用于跨度中点的吊重为集中力为F=20KN， 大梁的长度L=2m, 截面为边长为s=0.05m的正方形，惯性矩 IZZ=5.2083*10-7m4, 弹性模量E=2.1*1011N/m2，求大梁跨度 中点的挠度和各支座反力。
Main Menu> Preprocessor>Meshing>Size cntrls>ManualSize>Lines>All Lines，定义 单元尺寸为0.2m。
定义分析类型
Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis, 选择Static进行静力分析。
建立模型
1. 定义三个关键点 1） Main Menu>Preprocessor>Modeling >Create坐标为0，0。击Apply。 3）关键点2输入坐标为1，0。击OK。 4）关键点3输入坐标为2，0。击OK。 2. 建立直线模型 Main Menu>Preprocessor>Modeling> Create > Lines > Lines > In Active Coord ，选择关键点 1 、 2 和 2 、 3 在其之间建立 直线。
1. 单击工具栏中的 Quit 按钮，弹 出Exit from ANSYS对话框。
2.选择Save Everything保存所有数据，然后点击OK退出ANSYS。
恭喜! 你已经完成了整个分析过程。
定义单元类型、实常数
1. 定义单元类型 Main Menu> Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，在弹出的对 话框中单击Add按钮，添加Beam3单 元。
桥式起重机主梁的力学性能分析
桥式起重机主梁的力学性能分析摘要：桥式起重机是工程中的重要机械设备，结构非常简单，占地面积小，重量相对较大，属于广泛应用的起重机。
在实际使用中，桥式起重机横梁可以直接控制转向架的工作路线，具有载荷作用和传递力，使转向架向主梁方向移动，在转向架轮的作用下，转向架的载荷和自重将传递到主梁上，主梁将利用转向架轮将其载荷和转向架自重重新传递到工厂系统结构上。
大梁在此过程中是否正常工作，影响转向架和转向架的稳定运行。
桥式起重机的实际使用受载荷影响，主梁经常变形，直接影响转向架、转向架的稳定运行和运行安全。
对此，分析了桥式起重机大梁的力学性能，提高了桥式起重机的运行效率。
关键词：桥式；起重机主梁；力学；性能分析引言随着科技的发展和生产力的逐步提高，人们对于起重机的要求也不再仅仅是能搬运，而是在工作效率、使用维护成本等各方面都有更为具体的要求。
基于以上原因，起重机的生产商不仅需要能够生产制造，还要能够快速设计，并综合协调成本、速度及安全等各方面的因素。
起重机是一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，动作间歇性和作业循环性是起重机工作的特点。
起重机在国民经济各部门都有相当广泛的应用，在现代化生产中占有重要地位。
根据起重机自身结构的不同，常见的起重机可以分为轮式起重机、履带式起重机、塔式起重机、桥式起重机和门式起重机等。
其中，桥式起重机是起重设备中使用范围最广、生产数量最多的起重机之一，这也意味着对桥式起重机的性能、参数、稳定性要求更高。
因此，桥式起重机的设计需要有相应的发展与创新。
与传统力学分析方法相比，有限元分析方法可以使得计算结果更精确，并且可对复杂结构进行整体分析。
1桥式起重机概述桥式起重机顾名思义，就是在工厂、库房等地运转的、可以针对货物展开吊装的机械，一般情况下，桥式起重机的主要构造包含桥架结构、升降结构、大车与小车等，但是针对以上几部分展开详细的划分，还能够划分为联轴器、主梁、输送轨道、卷筒、端梁、减速机、运行车轮以及动定滑轮等部分。
通用桥式起重机主梁计算
一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型)1、受力分析作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。
其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。
主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。
当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。
2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。
图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。
因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。
① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。
② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /)④ 321232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F Fy F y ii c +++++-=∑⋅∑=(cm ) ⑤ 223322323212113112212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ) ⑥ 202032231)22(21221212bb F h b B h B h J y ++++= (4cm ) ⑦c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ 2BJ W yy =(3cm ) 3、许用应力为X ][σ和X ][τ。
4、受力简图1P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。
如P P P 21==时，可认为P 等于Q P 和小车自重之和的四分之一。
桥式起重机大梁分析
定义位移约束
1.Main Menu>Solution>Define Loads>Apply >Structural>Displacement>On Keypoints。 2.选择关键点1，设定UX、UY约束，点击Apply。 3.选择关键点3，设定UY约束，点击OK。
定义力载荷
1. Main Menu>Solution>Define Loads > Apply >Structural>Pressure>On Beams, 选择Pick All，输入30KN/m。
1. 单击工具栏中的 Quit 按钮，弹 出Exit from ANSYS对话框。
2.选择Save Everything保存所有数据，然后点击OK退出ANSYS。
恭喜! 你已经完成了整个分析过程。
Main Menu>General Postproc>Plot Result> Deformed Shape…,在弹出的对话框中选择 Def+undef edge。
支座反力分析
Main Menu>General Postproc>List Results>Resction Solu，单击OK。
退出ANSYS
定义单元类型、实常数
1. 定义单元类型 Main Menu> Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，在弹出的对 话框中单击Add按钮，添加Beam3单 元。
2. 定义实常数 Main Menu> Preprocessor>Real Constants> Add/Edit/Delete ， 单 击 Add 按钮。依次输入截面的面 积 AREA=0.025m2, 惯 性 矩 IZZ=5.2083*10-7m4 ， 高 度 HEIGHT=0.05m ， 单 击 OK 按 钮 确定。
基于有限元的箱型桥式起重机主梁模态分析
桥式起重机主梁结构分析和优化设计
桥式起重机主梁结构分析和优化设计【摘要】随着工业的迅速发展，越来越多的工作需要机器代替人工来完成，比如货物的搬运就必须借助起重机，人力是很难完成的。
起重机械不仅是现代化生产中的工具，也是不可缺少的生产设备，对提高生产效率、减轻工人工作量、节约生产成本、提高生产安全系数等，有着至关重要的作用。
目前应用最广泛的起重机就是桥式起重机，但这种起重机结构尺寸比国外同样吨位的起重机大很多，造成了材料和资源的浪费。
本论文在桥式起重机起重量和跨度一定的情况下，对主梁结构进行分析有优化设计。
【关键词】桥式起重机；主梁；结构分析；优化设计1.主梁结构分析和优化概述由于计算机的发展和广泛应用以及优化理论知识的发展，起重机的设计从传统设计发展到可以建立一种设计过程中自动选择最有方案的迅速而有效的方法，这种方法也是目前在机械设计中应用最广泛的一种设计方法，即优化设计法。
主梁结构优化设计即是在满足行业规范及特定要求的前提下使结构的重量、造价、刚度、灵敏度、稳定性和可靠性达到最佳的方法。
起重机是提高生产效率、节约生产成本、减轻工人劳动负担、实现安全生产的起重运输设备，在一定的范围内水平移动和垂直起升的设备，具有作业循环性和动作间歇性的特点，所以在主梁的结构分析和设计中一定要兼顾到安全性能和稳定性能。
2.桥式起重机主梁结构的分析2.1主梁结构设计的要求目前桥式起重机的种类比较多，根据主梁的数目可大致分为单梁桥架和双梁桥架，根据结构可大致分为型钢梁式桥架、箱型结构桥架、精架式桥架。
钢梁式结构的主梁一般采用工字钢，结构简单，起重量小，一般应用于小车；箱型结构应用比较广泛、工艺简单，但其主梁易下饶。
综上桥式起重机的特点，在对主梁的结构进行设计时，必须满足以下几个基本要求：（1）主梁的刚度和强度要满足要求。
（2）尽可能降低主梁的重量，这样不但可以减轻起重机的自重，也减轻了桥架和厂房建筑结构的负载，同时也能节约资源、减少生产成本、提高安全性能和运行的稳定性。
关于桥式起重机主梁的优化设计的研究通用范本
内部编号：AN-QP-HT805版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure SafeProduction, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production.编辑：__________________审核：__________________单位：__________________关于桥式起重机主梁的优化设计的研究通用范本关于桥式起重机主梁的优化设计的研究通用范本使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。
资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。
起重机是现代化生产过程中必不可少的辅助工具，也是必不可少的生产设备，对安全声场，减少事故有着显著作用。
笔者根据自己从事的实际工作经验，研究了目前国内桥式起重机主梁优化设计的现状，分析了桥式起重机主梁优化设计国内外形式。
起重机是减轻笨重体力劳动，提高劳动效率，实现安全生产的起重运输机设备，在一定范围内水平移动和垂直起升的设备，具有作业循环性特点及动作间歇性特点。
在对桥式起重机主梁结构优化设计中，设计师研究的对象主要是主梁结构轻量化。
采用合理化的主梁结构，可以减轻起重机自重，其意义在于节约所消耗的钢材和控制成本，提高安全性能和运行稳定性，也减轻了桥架和厂房建筑结构的受载。
桥式起重机主梁强度、刚度计算
桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型)1、受力分析作为室用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。
其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。
主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。
当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。
2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。
图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。
因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。
① 断面形状如图2-4所示,尺寸如图所示的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。
② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /)④ 321232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F Fy F y ii c +++++-=∑⋅∑=(cm ) ⑤ 223322323212113112212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ) ⑥ 202032231)22(21221212bb F h b B h B h J y ++++= (4cm )⑦ c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ 2BJ W yy =(3cm ) 3、许用应力为 ][σ和 ][τ。
4、受力简图1P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。
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。
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。
桥式起重机主梁模态分析
桥式起重机主梁模态分析桥式起重机是一种广泛应用于工程建设和物流运输领域的机械设备，它可以通过移动式天车等设备来完成大型物体的起重和运输任务。
其中桥式起重机的主梁是整个设备的支撑主体，它承载了全部的荷载，也是承载力的最重要组成部分。
因此，对桥式起重机主梁进行模态分析是必要的，有助于提高设备的安全性和稳定性。
一、桥式起重机主梁的模态分析桥式起重机主梁的模态分析是指通过对主梁的振动特性和振动模态进行分析，了解主梁的结构特点和强度问题，以及合理设计和布置支撑结构的方法。
模态分析的过程主要包括有限元建模、模态计算和模态振动实验等环节。
1. 有限元建模有限元建模是进行模态分析的第一步，它是通过虚拟的计算机模型来模拟主梁的结构特性和振动情况。
该模型包括主梁的几何形状、材料特性、边界条件等一系列参数。
在建模过程中，应选择适当的有限元软件和合适的网格划分方法，以保证模型的准确性和可靠性。
2. 模态计算模态计算是对主梁的振动模态进行分析，以确定各个振动模态的振动频率、振型和振幅等参数。
同时，还需要确定主梁所存在的自由振动状态和固有频率范围。
在计算过程中，需要对主梁进行各种应力初始状态的考虑，以确定其真实的振动情况。
3. 模态振动实验模态振动实验是通过实际测试，获取主梁的振动特性参数，从而验证和完善模态分析结果的过程。
实验通常使用激振器或冲击锤来进行，分别获取主梁的频率响应和动态响应。
二、桥式起重机主梁模态分析的意义1. 提高设备的安全性和稳定性通过进行桥式起重机主梁的模态分析，可以了解主梁的各个振动模态、自由振动状态和固有频率范围等参数，进而设定有效的振动控制方案，提高设备的安全性和稳定性。
2. 优化材料和结构设计通过对主梁的模态分析，可以评估其在复杂载荷下的受力情况，进而优化主梁的材料和结构设计，提高其承载能力和使用寿命。
3. 降低维护成本通过模态分析，可以找到主梁的结构缺陷和疲劳裂纹等缺陷，及时进行维护和修复，从而降低维护成本，延长设备的使用寿命。
关于桥式起重机主梁的优化设计的研究
关于桥式起重机主梁的优化设计的研究前言桥式起重机主梁作为承载和传递货物重量的核心部件，它的设计质量直接关系到起重机的使用效果及其安全性。
通过对桥式起重机主梁的优化设计的研究，可以提高起重机的承载能力、减少结构重量、提高使用寿命等，具有重要的研究和应用价值。
本文将介绍如何进行桥式起重机主梁的优化设计，主要包括优化设计的原理、步骤以及应注意的问题等。
优化设计的原理桥式起重机主梁的优化设计也是一种多目标优化问题，通常包括起重机主梁的承载能力、结构重量以及使用寿命等多个指标。
优化设计的原理是在保证起重机主梁承载能力、结构强度和使用寿命基本要求的前提下，尽可能减少结构重量。
在进行优化设计时，需要根据起重机主梁的实际工作环境、重量和使用要求等因素，设计出满足这些条件的最优方案。
通过模拟分析、计算、试验等多种手段，不断地对设计方案进行修改和调整，最终得到满足需求的可行设计。
优化设计的步骤桥式起重机主梁的优化设计需要经过以下步骤：1. 确定设计需求和目标在进行优化设计之前，需要明确主梁的使用环境、工作负荷和使用寿命等需求和目标。
在此基础上，确定主梁的最大承载能力、结构强度和使用寿命等设计要求。
2. 优化设计方案的策略选择针对得到的设计要求，选取相应的设计策略，进行优化设计的方案选择。
一般来说，桥式起重机主梁的优化设计方案包括采用常规钢/材料、采用异型钢/材料、进行结构优化等多种方案。
在确定优化设计方案时，需要进行分析比较，选择最佳方案。
3. 优化设计方案的计算模拟选定优化设计方案后，需要进行计算模拟。
常用的计算模拟方法包括有限元分析（FEA）、计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）等方法。
在模拟分析中，需要考虑起重机主梁的受力行为和变形特征等问题，同时对整个起重机主梁结构进行材料力学分析，分析各部位内力分布、应力变化和变形情况等，对设计方案进行优化调整。
4. 优化设计方案的试验验证完成计算模拟后，需要对设计方案进行验算和试验验证。
厂房内桥式起重机主梁力学性能分析
建筑结构研究与应用
安徽建筑
况下的 3 种典型工况，并对 3 种典型工况
下的强度及刚度进行了分析。
①根据 3 种典型工况下起重机主梁
应变最大处位置均在跨中和接近跨中区
域。
②三种典型工况下，主梁的最大应
力
分
别
为
104.9140MPa、
(12):111-112.
[4]
2.79918mm，均小于基本的许用应力和
是起重荷载(G)、小车自重(Gx)、水平惯性
荷载（Fgx）。以上三种荷载并不是主梁
在同一时间加载，可以将以上荷载根据
具体的工作情况进行组合[6]。但进行荷
载的组合时需考虑以下几点。
为了保证计算结果的可靠性、安全
性，满足设计时的工作级别要求，且考虑
到在运行过程中会有微小振动产生加载
作用，需将起重荷载 G 乘以一个冲击系
要：文章主要利用有限元理论及ANSYS有限元软件对某建筑厂房间内QD20/3.2t电
动双梁桥式起重机进行建模和仿真模拟，分析了其在静荷载试验状态、小车处于左极限
状态、非工作状态这三种典型工况下的强度和刚度。研究表明，桥式起重机主梁的强度
和刚度极限值均在容许范围内，满足设计要求，为建筑领域的桥式起重机设计和改进提
分 别 为 10.05020mm、10.21390mm、
李聪,张亚鹏,连冬晓 . 基于 ANSYS 的起
重 机 结 构 设 计 优 化 [J]. 时 代 汽 车 ,2021
应力应变分布情况可知，应力最大处及
工况3应力云图
喻永巽 . 基于 ANSYS 平台桥式双梁起重
机主梁模态分析[J]. 兰州文理学院学报
2.1.3 网格划分
分 别 为 14.5m、3.7m，最 大 运 行 速 度 分
桥式起重机结构模态分析
图 2 第 1 阶模态及振型
图 3 第 2 阶模态及振型
4 结论 (1) 结构振型展示了结构固有振动形态。 通过分
析振型, 易于找出结构薄弱之处, 判别产生振动的原 因。 因此, 振型分析有利于在桥架结构设计阶段预测 其动态特性, 为桥架结构优化和疲劳强度校核提供理 论依据。 从振型分析中可知, 主梁参与了多种形式的 振动, 为确保结构预期的疲劳寿命, 应在设计和制造
·70·
机 械 工 程 与 自 动 化 2009 年第 5 期
中加强上、 下盖板与腹板的连接强度, 重视该部位焊 接质量, 以提高其疲劳寿命。
(2) 从结构的动态特性来看, 主梁的第 1 阶固有
频率f = 21153 8 H z, 大于2 H z, 符合起重机设计规范。 (3) 以上分析可供设计人员在其他箱形梁式桥式
桥式起重机广泛应用于工矿企业, 对大型、重载、 高速的桥式起重机引起的振动不可忽视。 振动除了会 引起噪声、 影响环境、 使吊装精度变差, 还会影响装 备及厂房的寿命。 所以, 对桥机进行振动分析具有重 要意义。 1 模态分析理论
在结构动力学分析中, 模态分析理论是基础, 它 主要用于计算模型固有模态的 2 个基本参数: 固有频 率和固有振型, 它们表明了系统自由振动的特性。 对 于给定的系统, 系统振型向量的比值与固有频率都取 决于系统的物理参数, 是系统固有的。 如果知道了结 构的固有频率, 便可以在设计与改进时使结构的固有
{5 } ——节点振幅列向量, {5 }= {5 1 5 2 …
5 n }T , 5 i ( i= 1, 2, …, n) 为自由度 i 方向
上的振幅。
收稿日期: 2009202226; 修回日期: 2009206220 作者简介: 张娟玲 (19792) , 女, 山西襄汾人, 助理工程师, 本科, 主要从事起重机设计等工作。
桥式起重机主梁变形原因及检验方法分析
桥式起重机主梁变形原因及检验方法分析摘要：随着经济的飞速发展，工业厂房建设日益趋多，桥式起重机在生产企业中得以大量的运用，在提高生产效率的同时，更大大降低了劳动者的工作强度。
在多年的起重机安全检验、检测工作中，笔者发现主梁变形已不是个案，包括了制造、安装、使用等各环节，对桥式起重机的安全使用构成严重的威胁，因此相关工作人员一定要关注桥式起重机主梁的变形问题｡对此本文主要对桥式起重机主梁变形原因及修复方法进行了探究分析｡关键词：桥式起重机；主梁；变形；修复方式一、桥式起重机主梁变形原因（一）制造环节在主梁的制造过程中，下料作为第一步，其精度的偏差，将对主梁后期焊接以及工装工艺的实施产生了直接的影响。
在焊接制造过程中，劳动者技能及由此产生的焊接工艺缺陷也将为桥式起重主梁变形埋下了祸端。
少数制造单位在领取到制造许可证后，其制造质量控制管理工作各环节未能履职把关到位，主梁在制造过程中产生的各类缺陷和各环节留有的不同的残余内应力，最终导致主梁产生了塑性变形。
主要体现在主梁腹板的波浪度超标和主要受力焊缝开焊等方面。
（二）运输和安装施工环节新出厂的主梁具有一定的刚度，在其结构内部仍存有制作装配过程的一些内应力的。
不合理的运输，也会导致其变形。
为了降低运输成本，很多营销人员都是累计一定的订单后，要求物流一起发货，造成起重机主梁在运输过程中相互堆积挤压，复合路程中的颠簸碰撞，也会使得主梁产生变形。
笔者在监督检验现场接触过很多安装人员，其中不乏一些不按安装工艺文件进行施工作业的安装队，甚至把现场安装工作简单的理解为部件组装。
小到主、端梁原设计的高强度连接螺栓以普通螺栓代替，螺栓及其并帽、弹垫缺失；大到导轨轨距、平行度超差。
这些隐患都将使主梁在运行中产生扭动，若不及时发现和消除最终引起主梁变形。
（三）不合理的运行试验国家颁布的《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》（TSG Q7016-2016）和《通用桥式起重机》（GB/T 14405-2011）等技术规范和相关标准都对桥式起重机的整机试验内容做了相应的规定，然而安装和检验人员仍然存在试验步骤①、方法②和试验重量违规③的行为，直接导致主梁在试验时产生疲劳变形。
通用桥式起重机主梁计算
一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算（双梁小车型）1、受力分析作为了室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷P G、P Q和P H三种根本载荷和偶然载荷P S ,因此为了载荷组合n.其主梁上将作用有P G、P Q、P H载荷.主梁跨中截面承受弯曲应力最大,为了受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大,为了剪切危险截面.当主梁为了偏轨箱形梁时,主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外,还要计算扭转剪切强度,弯曲强度与剪切强度需进行折算.2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性.图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为了y-y形心线,为了对称形心线.因上下翼缘板厚不等,应以x‘一x‘为了参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x- x位置y c.① 断面形状如图2-4所示,尺寸如下图的H、加、h2、B、b、b.等.2) F F1 2F2 F3[F1 Bh i , F2 bh o, F3 Bh?] 3) q Fr (kg / m )F1(H —) 2F2(—h o h2)F3.-22 ____ 2 ___________ 2F i 2F2 F33 3 3Bh i - 2 o b(H h1 h2) 2 Bh2 - 2,4、⑤ J x F i y i 2 ---------------- --- -------- 2F2 y^ —— F3 y2 (cm )12 i2 i2Z) W X J x/y c和J X / H y c(cm3)3、许用应力为了［］和［］载荷组合类别平安系数拉伸、压缩、弯曲许用应力剪切许用应力端面挤压许用应力组合I（I类载荷）n i i.48[]i —i.48[]i是3[cd] i.5[ ]i组合11（n类载荷）n H i.34[]ii 7±i.34「】[]ii[]ii丁[cd] i.5[ ]ii组合111（山类载荷）n iii i.i6[]iiid二i.i6r 1 L_L i^[]iii也[cd] i.5[ ]iii(cm)⑥JynB3i2 堕2b3h oi2 i2b02F2侦b 24、)()y c1 —+/ cIS ! 8 u7L+图2-5P l 与P 2为了起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压,由 P Q 和小车白重安排到各车轮的作用力为了轮压.如 P 1 P 2 P 时,可认为了P 等于P Q 和小车 自重之和的四分之一5. 主梁跨中集中载荷（轮压P i 和P 2）产生最大垂直弯矩 M p2(R只)SMp 2' 14v (N - m)S b …、Mp2P 2 (N - m)S b …、 Mp 2P 2(N - m)6. 跨中均布载荷（白重P G ）产生最大垂直弯矩M q(N - m)4、受力简图P i 乒P 2时简算、一Pi R P i 丰P 2时,可近似取P一厂注：建议当P i 丰P 2时,采用PP i性计算为了佳.Mq7. 主梁跨中垂直最大弯矩 M 垂M 垂 Mp Mq8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩 M 水1 i ,,一P —(小车自重2Z I ——起重机大车驱动轮数Z ——总轮数1 5q式中:2S q 惯 S 2S —(3 ——) 2r 24 r S —I ±12B J 2yP 惯S ------ (1 48c 3 (N - m)J 1 y主梁端截面的J y (cm 4)J 2y ------------- 端梁截面的J y (cm 4)日贯1pZ 5 ZP Q )图2-69. 主梁跨中截面弯曲强度计算M 垂 M 水s[]II 』c ,1.3410. 主梁跨端剪切强度计算跨端最大剪力Q max跨端最大剪应力腹板厚（cm ）4W X W YQ maxP I P 2(1 ^)qS 2Q max S O 2 J IX[]II[]IIS 0主梁跨端截面的静面矩（中性轴以上面积对中性轴的静面矩,各面积乘以形心至中性轴距离;3、cm )J IX ——截面的水平惯性矩（4 \cm )图2-7二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1.垂直静刚度f 垂(P l P 2)S 3[f]48EJ xx(P i P 2)l(0.75S 2 l 2)12EJ xl 为了小车轮压至主梁支承处距离,见下列图所示.当P i P 2 P 时Pl(0.75S 2 l 2)6EJ x注：①P i 、P 2不乘以系数.②均布载荷（白重P G ）产生的垂直静刚度不予以计算,因无法检 测. 2.水安静刚度f 水 参看图2-6f 水f 水不检测, 三、通用桥式起重机箱形主梁稳定性计算简算旦U （1笠）4（5空）［f ］水里 48EJ y r 384EJ y r 2000只作为了设计计算用.图2-8整体稳定性一般不作计算,由于是简支梁,不可能发生失稳造成前倾与侧翻,通常情况下只要计算出主梁水平刚度f水［f］水三时即可免算.2000以箱形受弯构件局部稳定性为了例,作为了简支梁箱形截面主梁,弯曲时只有腹板受压区和受压翼缘板处才有局部失稳的可能.保证不失稳的方法是设置加劲肋.1.腹板的局部稳定性计算分两种情况处理：一种是正轨（包含半偏轨）箱形梁,局部压应力m 0；另一种是偏轨箱形梁,局部压应力m .（轮压作用在腹板上）.图2-9（1）横向加劲肋间距a确实定①当鱼80杪时,h0——腹板高,h——腹板厚,s——材料屈服极限.m.时,可不设置加劲肋.m .时,按结构适当增设加劲肋.② 当80 陛板100陛时,应设置横向加劲肋,此时取a 2.5h s h V s③ 当100 p35 E 170 p35时,应设置横向加劲肋s h . s当m 0时：a）当J —1200 时,取 a 2h0hb）当1200也1500时,取a —迎奂—h国.1000hC）当E厂150.时,取a瓦"一h上式中可查下表2-4.表2-4表2-4中1为了腹板与受压翼缘板接触处的弯曲应力如图2-10所示图2-10上式中B惜（Q max——最大剪力,对简支梁Q max 1R A ,R A为了支反力）o h o 2当m .时：注：K3和K4查表2-5表2-5上表中m——局部压应力mP——轮压——翼缘板厚c a 2h ya 50mmh y为了轨道高度.④当170J235旭240修时,s h [s'此时除应设置横向加劲肋,同时应增设一条纵向加劲肋.当m0时,h1(5~1)原4h2h0h1当业100 时,a 2.5h2 h.时,上述当计算出的a 值大于2h .或出现负值时取a 2h 2即可.上式中的K 1和心如表2-6所示表2-6当也广1200时,ah2h 21200也广 1500时,500h 2地厂1000hh 2h1500 时,1000h 2h 11（5~4）h°,_ K 1h 2 h 2hK 2⑤当24°点 "2°、鹿时,此时应加横向加劲肋,同时增设二道纵向加劲肋.图 2-12h i(°.15 - °.2)h °h 2 (0.175 ~ 0.2)h °a 按④局部m °和m °时a 公式计算确定应加横向加劲肋和同时增设多道纵向加劲肋,这种情况为了高腹板、大 起重量、超大跨起重机时才这样处理,详细计算请见起重机设计手册564h °h页相应局部,一般不会出现这种情况.⑦腹板加劲肋的结构要求和截面设计 a ）加劲肋间距的构造要求只有横向加劲肋时,a （0.5~ 2）h°,且不大于2m .同时设置横向和纵向加劲肋时,a 0.5h o ~ 2h 2 ,且不大于2m,需要加 横向短加劲肋a 1时,a 1 0.75h 1 , h 1和h 2均为了h 1 h 2 （- ~-）h 0, 一般情况是加54一个横向加劲肋再加一个短横向加劲肋.b ）加劲肋的截面形式横向加劲肋米用钢板,纵向加劲肋米用扁钢,角钢等. c ）加劲肋截面尺寸与惯性矩图 2-13b 1.2（30 40）（箱形主梁）横向加劲肋厚度 -15同时设有横向、纵向加劲肋时横向加劲肋除应满足间距a 要求时,还应满足应具有一定惯性矩 顷要求 I Z 1 3h ° h 3仅设横向加劲肋时, 如图2-13所示横向加劲肋宽度bh o3040（工字形主梁）Z1 ——横向加劲肋截面对腹板厚中心线的惯性矩.纵向加劲肋惯性矩I Z2II-15 235——工字梁一一不加纵向加劲肋- s(2) % 40、猝一一箱形梁一一不加纵向加劲肋 (3) 当-15芹和如40虐5时,应加纵向加劲肋.当％您时,3I Z2 1.5国 h2aa a3一 0.85 廿T, I Z 2 (2.5 0.45—)r h h 0 h o h oI Z2 F x 2F ——角钢截面积x ——角钢垂直形心线至腹板中心线距离2.受压翼缘板局部稳定性计算图 2-15纵向加劲肋应保证有一定的惯性矩要求. 2 … a a 3(0.64 0.09—)—3I b i b i1 Z3mI Z3 ——纵向加劲肋惯性矩,为了纵向加劲肋面积乘以水平形心线至翼缘板水平中心线距离的平方.m——纵向加劲肋个数b i—一翼缘板总宽a——横向加劲肋间距——翼缘板厚度(4) 纵向加劲肋材料多采用扁钢、角钢和T字钢等.四、通用桥式起重机端梁的设计计算通用桥式起重机端梁都是采用钢板组焊成箱形端梁,并在水平面内与主梁刚性连接.端梁承受有二种主要载荷：一是承受主梁的最大支承压力V max ；二是承受桥架偏斜侧向载荷P s. V max ^P G -(P G小P Q),此时为了起重小车行至主梁 2 2跨端,式中P G为了一根主梁白重,F G小为了起重小车白重,P Q为了起重量.上述载荷将使端梁产生垂直弯矩和剪力,并认为了两主梁的压力相同.小车水平制动载荷和端梁的白重影响很小,可忽略不计,端梁的受力图如图2-16所示.图 2-16图2-16中B 为了轮距（基距）,B0为了两主梁中心距,C 为了车轮中心至主梁 中心的距离.端梁计算将按图2-16中的危险截面I - I, n - n , m-山分别计算,i - I 截面为了端梁最大弯矩截面,n -n 为了支承截面,m -m 为了薄弱截面.1. I - I 截面弯曲应力与剪应力：剪应力一般不大,可忽略不计. 2. II - II 截面弯曲应力与剪应力:n - n 截面水平弯矩和垂直弯矩近似为了零. n - ii 截面仅计算剪应力. 剪力Q VV maxQ V S 0M VV max 1M H P s C剪力Q VV maxI 截面应力M V MCH W xW ；II I III I H..................................................................................................................PsVmax VmaxPs2J x式中Q V——剪力So —— n - ii截面的静矩Jx —— n - II截面的水平惯性矩——n - II截面的腹板厚度m -m截面的水平弯矩和剪力均不大,可忽略不计算,主要验算连接螺栓的强度,详见〈〈起重机设计手册>612页（三）接头计算.五、电动单梁起重机主梁强度计算1. 主梁跨中整体强度计算:图2 17式中：P 2P QP Q P G 小 GM p M q qM 垂 M 水4W x W yy ——整体弯曲应力,其参数同双梁起重机.2. 工字钢下翼缘局部弯曲应力计算如图2-18中的工字钢下翼缘局部弯曲危险点为了 1,3和5点中一点. 1点对应图2-19中K i 和K 2曲线,3点对应图2-19中的K 3和K 4曲线,5P G /J'葫芦及小车白重,G ——起重量M q1qS 28R点对应图2-19中的心曲线,图 2-18图 2-19图2-18中,e 0.164R （普形工字钢,30特也为了普形工字钢）,c 4mm ,1a 芬b d , i ace图2-19中, ,查 值即得到相应K 1心值. a 1点的局部弯曲应力：1x式中：P ——轮压to —— ^a 处翼缘平均厚度.2K E1y 22 t oy 方向局部弯曲应力与整体弯曲应力同向, 1x为了x 方向局部弯曲应力KT K i 和K 3为了x x 方向,K 2 , K 4 , K 5为了y 方向.3点的局部弯曲应力:5点处合成应力55 5y取1, 3和5中最大值为了工字钢下翼缘最大合成应力.3xK 3P3to 3y 5点的局部弯曲应力:5y3. 工字钢下翼缘合成弯曲应力计算: 按第四强度理论公式计算:1点处合成应力12 2 1 .. 1x 1 y y 1x 1y y3点处合成应力33 3x3y 2 y 3x 3y y4、H 钢和箱形梁翼缘局部弯曲应力计算对于图2 21 i 可近似取车轮踏面宽度l 的】〜1. 2 3(1)缘局部应力计算(只计算轮压作用点处局部弯曲应力一一即轮 对于图2 20 H 型钢, i 0.5 b s 图2 20图2 21 箱形梁, b i图 2-22精品资料，欢迎大家下载！压作用点下翼缘下外表处的局部弯曲应力)横向局部弯曲应力P C X -X 七2纵向局部弯曲应力0y(2)合成应力 2 2 0x 0y y 0x 0y y六、电动单梁起重机主梁刚度计算1.垂直静刚度计算f 垂PS 3f 垂 -------------f48EJ xx 式中：P —— 葫芦及小车白重与起升载荷P Q 之和.E —— 弹性模量,E 2.1 106 kg / cm 22.水安静刚度f 水3. 稳定性计算略.式中: 系数, 1.20x P 贯S 3 f 48E 5q 惯 S 4 f 水 384EJ y S 2000。
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｍｏ ｄ ｌ ａ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｉ ｒ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｉ ｒ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ａ ｌ ，ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈ — ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ａ ｌ ，ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｄ ａ ｔ ａ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｇ ｉ ｒ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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０ 引 言
在 复 杂结 构 的 动 特 性 分 析 中 ，采 用 位 移 模 态 分析 来建 立 结 构 振 动 的 位 移 响应 预 测 模 型 ，可 以 解 决结 构 动特 性 设 计 中 的 许 大 学 邓 炎 、严 普 强 做 过 类 似 的计算 ，并 通 过 对 位 移 模 态 的 差 分 运 算 求 取 曲率
桥 式 起 重 机 主 粱 的 曲率 模 态 分 析
呙中揉 齐 凯 王新 华 邓贤 远 刘 金 广 州特 种机 电设备 检 测研 究 院 广 州 ５ １ ０ １ ８ ０
摘 要 ：针对桥 式起 重机主梁结构研究 曲率模态 与应变模 态之 间的关 系 ，阐明 曲率模 态分 析的理论 依据及
其特性 ，推导有关公式并 据以说明曲率模态试验方法 和参数识别 ，探讨 了 曲率模 态在结 构损伤 检测等 方面 的应
用 ，基 于结构有 限元 分析软件 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 得到主梁结构 的位移模态分析数据 ，针对 主梁 的不 同损伤状况进行结构 曲率 模态分析 。研究结果 表明 ，曲率模 态分 析技术不仅能准确诊断主梁 的损伤位置 ，还可判断悬臂梁 的损伤程度 。
模态。
本 文着 重 阐 明 曲率 模 态 分 析 的 理 论 依 据 及 其
特 性 ，推导 有 关 公 式 并 据 以说 明 曲 率 模 态 试 验 方 法 和参 数 识 别 ；探 讨 曲率 模 态 在 动 强 度 设 计 、结
构 损伤 检测 等方 面 的应 用 。
重运 输机 械 的减 隔 振 设 计 以及 大 型 工 程 结 构 的抗
振 、防振 方 面 做 出 了重 大 贡 献 。将 动 特 性 分 析 进