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研穷与分析
20t龙门起重机箱形支腿有限元分析
孙宗余，王全先，叶宁军
(安教工业大学机械工程学院，安徽马鞍山243002)
析和稳定性计算校核，确定的支腿结构，满足了强度及稳定性的设计要求。
关键词：龙门起重机；箱形支腿；有限元分析
中图分类号：TH213．5 文献标识码：A 文章编号：1006—4414(2010)02—0016一02
Finiteelement of in20t crane
analysisbox—-shapedoutriggergantry
Sun
Zong—yu，WangQuart—xian，YeNing—jun
A以越243002．Clam)
(Anhuiun／vers／tyoftechnology。Maanahan
variablesection in
finiteelement Pm／EandANSYSiscarriedoutforthemodelofbox outrigger
Abstract：The analysisusing
of and of37．3m．The hasalsobeencalculated．Thestructure
the cranewhich 20t outrigger
gantry liftingweight span stability
canmeettheneedofthe and
design strengthstability．
element
Keywords：gantrycrane；box—shapedoutrigger；finiteanalysis
1前言 (1)单元模型与网格划分由于零件模型是薄
箱形支腿是中小型龙门起重机中主要金属结构 板焊接而成，所以在网格划分之前，在Pro／E中将模
件，用传统的材料力学设计方法，设计工作量大、容易 型理想化，即将每一片钢板(包括筋)抽取中间曲面，
出错，且不利于反复修改再设计。根据类比法初步设 单元模型选择壳单元，定义合适的单元大小。
计出箱形变截面支腿(包括刚性支腿和柔性支腿)
后，利用Pro／E软件建立三维模型，并进行前处理，生
成·．all$文件，再导入ANSYS软件中进行有限元计
算，能方便地进行反复修改模型再计算，较快确定出
满足设计要求和工艺要求的支腿结构。
2龙门起重机箱形支腿有限元分析模型
2．1龙门起重机金属结构
20t一37．3m龙门起重机金属结构如图l所示， 图l 20t龙门起重机金属结构及受力示意图
1．柔性支腿2．上横梁I3．主梁4．上横梁Ⅱ
主要由两根刚性支腿l、两根上横梁2及4、一根主梁
5．刚性支腿
3、两根柔性支腿5和下横梁等构成，下横梁图中未画
出，因受力分析时将其与支腿分开了，有限元分析时
施加垂直于主梁方向的约束。将对电动葫芦移动到
距柔性支腿z=2m处时，柔性支腿之一进行有限元计
算和分析。 图2支腿三维模型图
2．2柔性支腿建模
按厂方提供的支腿主要结构尺寸，在Pro／E中建 (2)材料属性在Pm／E中定义材料属性为
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