一 龍門起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、有限元模型及模型信息。
該龍門起重機(jī)由萬能桿、鋼管以及箱形梁組成。上部由萬能桿拼成，所有萬能桿由三種型號(hào)組成，分別為2N1,2N4,2N5,所有最外圍的豎桿由2N1組成，其他豎桿由2N4組成，所有斜桿由2N5組成,其他桿均為2N4；龍門起重機(jī)兩側(cè)下部得支撐架由鋼管組成，鋼管的型號(hào)為φ2196、φ835,其中斜豎的鋼管為φ219X6，其他鋼管為φ83X5；龍門起重機(jī)上部和下支撐架之間由箱型梁連固接而成，下支撐架最下端和箱型梁相固連。所有箱型梁由厚為6mm的鋼板焊接而成。
對(duì)龍門起重機(jī)進(jìn)行建模時(shí)，所選單元類型為L(zhǎng)ink8、Pipe16、Shell63三種單元類型。有限元單元模型見圖1。模型的基本信息見下：
關(guān)鍵點(diǎn)數(shù) 988
線數(shù) 3544
面數(shù) 162
體數(shù) 0
節(jié)點(diǎn)數(shù) 1060
單元數(shù) 3526
加約束的節(jié)點(diǎn)數(shù) 48
加約束的關(guān)鍵點(diǎn)數(shù) 0
加約束的線數(shù) 0
加約束的面數(shù) 12
加載節(jié)點(diǎn)數(shù) 18
加載關(guān)鍵點(diǎn)數(shù) 18
加載的單元數(shù) 0
加載的線數(shù) 0
加載的面數(shù) 0
二 結(jié)構(gòu)分析的建模方法和邊界條件說明。
應(yīng)力分析采用有限元的靜力學(xué)分析原理，其建模方法采用實(shí)體建模法，采用體、面、線、點(diǎn)構(gòu)造有限元實(shí)體。其中所有箱形梁用面素建模，其余用線素建模，然后在實(shí)體上劃分有限元網(wǎng)格，具體見單元圖。對(duì)于邊界條件和約束條件，是在支撐架下的箱型梁的底面兩端加X,Y,Z三方向的約束以模擬龍門起重機(jī)的實(shí)際情況。載荷分布有4種情況：工作時(shí)的吊重、小車自重、風(fēng)載荷、考慮兩度偏擺時(shí)的水平慣性力，具體見下。
三 載荷施加情況。
（1）工作時(shí)的吊重
工作時(shí)的吊重為40t,此載荷分布在小車壓在軌道的4個(gè)位置，每個(gè)位置為10t。由于小車在軌道上移動(dòng)，故載荷的分布位置隨小車的移動(dòng)而改變，由于小車移動(dòng)速度慢，我們只把吊重載荷的施加作兩種情況處理：在最左端（或最右端），以及龍門架中部位置。
（2）小車自重
小車自重為7t,和吊重載荷分布位置相同。
（3） 風(fēng)載荷
風(fēng)載荷：Ⅱ類風(fēng)載。
（4）考慮20偏擺時(shí)的水平慣性力
該水平慣性力大小為吊重乘以角度大小為20的正切值，施加位置和吊重載荷施加位置相同，方向?yàn)樗降腦向和Z向。
