龙门起重机结构设计文档格式.docx

1、线数3544面数162体数0节点数1060单元数3526加约束的节点数48加约束的关键点数0加约束的线数0加约束的面数12加载节点数18加载关键点数18加载的单元数0加载的线数0加载的面数0二结构分析的建模方法和边界条件说明。应力分析采用有限元的静力学分析原理，其建模方法采用实体建模法，采用体、面、线、点构造有限元实体。其中所有箱形梁用面素建模，其余用线素建模，然后在实体上划分有限元网格，具体见单元图。对于边界条件和约束条件，是在支撑架下的箱型梁的底面两端加X,Y,Z三方向的约束以模拟龙门起重机的实际情况。载荷分布有4种情况：工作时的吊重、小车自重、风载荷、考虑两度偏摆时的水平惯性力，具体见下

2、。三载荷施加情况。（1）工作时的吊重工作时的吊重为40t,此载荷分布在小车压在轨道的4个位置，每个位置为10t。由于小车在轨道上移动，故载荷的分布位置随小车的移动而改变，由于小车移动速度慢，我们只把吊重载荷的施加作两种情况处理：在最左端（或最右端），以及龙门架中部位置。（2）小车自重小车自重为7t,和吊重载荷分布位置相同。（3）风载荷风载荷：类风载。（4）考虑20偏摆时的水平惯性力该水平惯性力大小为吊重乘以角度大小为20的正切值，施加位置和吊重载荷施加位置相同，方向为水平的X向和Z向。四计算结果与说明。对应吊重载荷的施加位置，共有两种计算情况；（1）小车在中间位置时：万能杆应力分布云图如图2所

3、示，最大应力分布云图如图3所示，钢管应力分布云图如图4示，最大应力分布云图如图5示，箱形梁应力分布云图如图6示，最大应力分布云图如图7示,X,Y,Z三方向位移分布云图如图8,9，10示。总计算结果见表一，表二。表一（）名称结构整机主结构箱形梁钢管最大应力-86（压）78（拉）26.76888.414表二（）X方向Y方向Z方向最大位移5.717-44.57147.248由于该龙门架结构主要杆结构组成，所以要对局部受力较大的杆进行稳定性计算。对于型号为2N1的万能杆，其应力分布见图11示，从图中可以看出最大压应力为N=77.505,2N1的万能杆的稳定系数min=0.6936,N/min=77.5

4、05/0.6936=111.74MPa170MPa，所以不会失稳。对于型号为2N4的万能杆，其应力分布见图12示，从图中可以看出最大压应力为N=44.604,2N4的万能杆的稳定系数min=0.79,N/min=44.604/0.79=56.46MPa对于型号为2N5的万能杆，其应力分布见图13示，从图中可以看出最大压应力为N=46.54,2N5的万能杆的稳定系数min=0.439,N/min=46.54/0.439=106.01MPa对于2196的钢管，其应力分布见图14示，最大压应力为N=86.888,从图中可以看出弯曲应力为88.414，最长的2196钢管的稳定系数min=0.856，稳

5、定性应力=86.888/0.856+88.41486.888=103.4Mpa140MPa，所以不会失稳。对于835的钢管，其应力分布见图15示，压应力为N=40MPa,弯曲应力为46Mpa,835钢管的稳定系数min=0.707，稳定性应力=40/0.707+4640=62.6Mpa140Mpa，所以不会失稳（2）小车在最左（或最右）位置时：万能杆应力分布云图如图16示，最大应力分布云图如图17示，钢管应力分布云图如图18示，大应力分布云图如图19示，板应力分布云图如图20示，最大应力分布云图如图21示,X,Y,Z三方向位移分布云图如图22，23，24示。表一（）。-140.804（拉）85

6、.717（压）29.94106.345表二（）13.688-32.36563.294对于型号为2N1的万能杆，其应力分布见图25示，从图中可以看出最大压应力为N=67.208,2N1的万能杆的稳定系数min=0.6936,N/min=67.208/0.6936=96.9Mpa170Mpa，所以不会失稳。对于型号为2N4的万能杆，其应力分布见图26示，从图中可以看出最大压应力为N=52.997,2N4的万能杆的稳定系数min=0.79,N/min=52.997/0.79=67.08Mpa对于型号为2N5的万能杆，其应力分布见图27示，从图中可以看出最大压应力为N=54.669,2N5的万能杆的稳

7、定系数min=0.439,N/min=54.669/0.439=124.53Mpa6的钢管，其应力分布见图14示，最大压应力为N=104.804MPa,从图中可以看出弯曲应力为106.345MPa，219稳定性应力=104.804/0.856+106.345-104.804=124Mpa5的钢管，其应力分布见图29示，压应力为N=55.137MPa,弯曲应力为59.307Mpa,2196钢管的稳定系数min=0.707稳定性应力=55.137/0.707+59.307-55.137=82.2140Mpa,所以不会失稳.图1单元模型图图2整机主结构应力分布图图3最大应力分布图图4钢管应力分布图图5大钢管最大应力分布图图6箱形梁应力分布图图7箱形梁最大应力分布图图8X方向位移图图9Y方向位移图图10Z方向位移图图112N1应力分布图图122N4应力分布图图132N5应力分布图图14大钢管应力分图图15小钢管应力分图图16整机主结构应力分布图图17整机主结构最大应力分布图图18大钢管应力分布图图19大钢管最大应力分布图图20箱形梁应力分布图图21箱形梁应力分布图图22X方向位移图图23Y方向位移图图24Z方向位移图图252N1应力分布图图262N4应力分布图图272N5应力分布图图28大钢管应力分图图29小钢管应力分图