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基于ANSYS卸船机悬臂梁有限元分析 　　摘 要：以Pro/E为平台，建立了卸船机悬臂梁的三维实体模型，将其以IGES格式导入大型通用有限元软件ANSYS中，选择合适的单元类型，建立卸船机悬臂梁的有限元模型，并根据实际工况对该模型进行静力结构分析和模态分析。 　　关键词：卸船机； 悬臂梁； 有限元分析 　　The Finite Element Analysis of the Cantilever of Ship Unloaders Based on the ANSYS 　　Yin Dehui1 Li Jianguang2 Liu Bojun2 Wang Mingang2 Cui Yongxiang2 　　（1.The NETCO of Hebei Port Group，Qinhuangdao，066001 2.Shenhua Huanghua Port Service Co.，Ltd，Cangzhou 061113） 　　Abstract： Taking Pro/E as the platform， the paper establishes three-dimensional solid models of the cantilever of the ship unloaders.Then the solid model converted the format of IGES is imported into ANSYS which is a large and commonly used finite element software ，and build finite element model of he cantilever of the ship unloaders in suitable element type.This paper describes the structural static analysis and dynamic analysis performed on the model using the actual working load. 　　Keywords：Ship Unloaders； Cantilever；Finite Element Analysis 　　0 引言 　　卸船机是码头前沿的重要接卸设备，是卸船系统中的重要角色，为了提高停靠码头的船舶吨位和卸船系统的效率，各大码头均选用高效、可靠的卸船机[1]。悬链式链斗卸船机，它是一种专用于卸大宗散货的连续式卸船机械。适用于大落差水位内河码头以及海港码头的卸船作业。该设备由其移船机构（定机移船）、链斗机构、提升机构、小车横移机构、挖掘机构、旋转机构等组成[2]。 本文将这些工况，以载荷形式加载到有限元模型中，本文依照有限元软件ANSYS，按照该软件的操作方式将会把卸船机悬臂梁的结构特点和载荷方式在有限元计算中的结构分析得到相应的计算模式和计算结果[3]。 　　1. 卸船机悬臂梁所承受的载荷及加载方式的确定 　　卸船机的作业模式，即卸船机的主要动作为行走或者依靠船舶移动、旋转、变幅等动作实现取料、提升、水平运动等所需的卸船作业动作。在这些动作的作用下，卸船机与物料发生相互作用，实现物料的转移。本文主要针对卸船机的悬臂梁进行结构分析和模态分析，以确定卸船机的应力分布情况和振动频率，防止在发生轻度破坏和共振。在卸船机转移物料的同时，物料及卸船机自身的惯性力等因素也给卸船机造成了一定的载荷，使得其结构受到一定的影响，在分析卸船机的结构特征之前，确定卸船机的载荷是必要的也是关键的。 　　卸船机悬臂梁所受到的载荷主要来自以下几个方面：悬臂梁本身的自重，起升载荷，积垢载荷，横移链斗重量，运输载荷，挖掘阻力，侧向风载荷。本文所考虑的卸船机的工况为：工况一，起升载荷、积垢载荷、横移链斗重量集中力作用于驳船中心位置；工况二，起升载荷、积垢载荷、横移链斗重量集中力作用于悬臂梁前端。这两种工况下卸船机悬臂梁的应力分布属于卸船作业时的极限情况，考虑到这两种情况，其它工况下卸船机悬臂梁的应力分布情况可以认为是在这两种情况下的中间分布状态，只要这两种情况下，卸船机悬臂梁的应力分布都满足强度需求就可以认为装船机悬臂梁的强度满足需求。其中悬臂梁的自重为544.9KN。起升载荷+积垢载荷+横移链斗重量：31.5+20+370KN；作用点根据工况决定。运输载荷：直皮带机载荷138.5KN+斜皮带机载荷67.8KN，按集中力方式施加于皮带机前、后吊点。挖掘阻力：20KN，按集中力方式施加于悬臂梁横移链斗位置水平方向。风载荷（侧面来风）：250N/m2，作用于悬臂梁侧面。 　　2. 悬臂梁三维模型的建立及有限元网格的划分 　　本文是利用大型三维绘图软件Pro/E，根据