风载荷下的起重机主梁有限元分析

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第30卷第9期2013年 9月机 电 工 程Journal of Mechanical＆Electrical EngineeringVo1．3O No．9Sep．2013DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2013．09．013风载荷下的起重机主梁有限元分析术张 雨 ，何毅斌 ，杨兵宽 ，刘诗文 ，陈定方2(1．武汉工程大学 机电工程学院，湖北 武汉 430073；2。武汉理工大学 智能制造与控制研究所，湖北 武汉 430063)摘要 ：针对目前户外起重机受外界风载荷条件的影响 ，首先，对风载荷进行了分类 ，并对主梁进行了合理的简化 ，研究了平均风载荷作用下主梁刚度和强度的影响。在分析起重机主梁静态受力的基础上，计算出了模型在八级大风下风载荷的大小，运用有限元软件对桥式起重机的主梁进行了有风载荷状态和无风载荷状态下的静态应力分析计算。通过对比分析，研究结果表明，风载荷对起重机的垂直静挠度和最大应力影响较小，而对起重机主梁水平方向的位移有一定的影响，这对起重机的防风制动装置有一定的参考价值，在起重机研究中为建立更接近实际的模型提供了参考依据，也为主梁的进一步优化以及轻量化设计提供了参考模型。

关键词：起重机主梁 ；风载荷；有限元中图分类号：TH21；TH122 文献标志码：A 文章编号：1001—4551(2013)09—1090—03Finite element analysis of crane girder in wind loadZHANG Yu ，HE Yi—bin ' ，YANG Bing．kuan ，LIU Shi．wen ，CHEN Ding—fang2(1．School of Mechanical&Electrical Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430073，China；2．Research Institute of Inteligent Manufacture&Control，Wuhan University of Technology，Wuhan 430063，China)Abstract：Aiming at the external influence of outdoor cranes to the wind loading，fimt of all，the wind loading was classifed and the mainbeam was simplifed to a reasonable model。Main beam stifness and strength were studied at an average wind loads．Based on the staticforce，the size of the model wind load Was calculated under the eight level winds，and the crane girder Was calculated by the finite elementsoftware in the wind loads and no wind loads．Compared with them，the results indicate that there will be tiny influence on the vertical staticdeflection and maximum stress of the crane．However，it has impact on the horizontal displacement．In the study of crane，it provides the ref-erenee value about closer to the actual establishment，and the reference model to the further optimization and lightweight design of the beam.

Key words：crane girder；wind loads；finite element0 引 言风灾是一种可怕的自然灾害，户外起重机由于受到工作条件的限制，其风载荷的作用不能简单地忽略，由于起重机的主梁是其主要受力部件而且比较容易受到风载荷的作用，对其进行有效地计算和分析能够降低或者避免风载荷对其产生的影响H J。由于起重机结构高耸、迎风面积大、风力作用中心高，容易造成起重机倒塌或损坏等其他严重事故。

起重机发生事故的原因很多，其中之一就是由于起重机在工作时遇到突发阵风不能有效制动，以致冲出轨道，造成机毁人亡 。为此，本研究针对港 口桥式起重机所受风载荷进行相应地分析与研究。

1 起重机主梁模型笔者研究的是港口小型 12．5 t桥式起重机，它主要收稿日期：2013—05—29基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175395)作者简介：张 雨(1989一)，男，河北秦皇岛人 ，主要从事起重机的轻量化方面的研究．E—mail：yuzhangqhd###163．corn通信联系人：何毅斌，男，教授，硕士生导师．E—mail：gong_da_2007###126．corn