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基于ANSYS的造船用龙门起重机主梁静力分析

贾振杰;宋晓娟;许映秋;顾汉泉

【摘要】TheShipbuildinggantrycraneisdevelopedtowardthetrendof

Super-longspanandlargerratedloadliftingcapacity,sothathigher

requirementsarefulfilledinthestructuredesign.Thispaperusesthefinite

elementanalysissoftwareANSYStoanalyzethestaticcharacteristicsofthe

maingirder,introducestheprocessofFEAmodelingindetailsand

establishesbothstructuresofthemainboxgirderandthediaphragm,so

thatthecalculationofstressdistributionanddeformationaremademore

accurate.Italsoanalyzesthecasesofownweightloadandratedloadand

obtainsthedataofmaximumstressanddeformationandgoodresults.%

造船用龙门起重机朝着超大跨度、超大额定起重量方向发展,这给起重机结构提出

了更高的要求.采用有限元分析软件ANSYS对主梁进行静力分析.介绍了主梁有限

元模型建立的过程,不仅建立主梁的箱型结构,同时增加了主梁内部横隔板等结构,使

应力分布及变形分析更加精确;分别对仅自重载荷和额定中载两种工况进行分析,得

到主梁最大应力和主梁静载荷变形量,取得良好的效果.

【期刊名称】《机械制造与自动化》

【年(卷),期】2012(041)005

【总页数】4页(P98-100,109)

【关键词】造船用龙门起重机;有限元;箱型主梁;结构分析

【作者】贾振杰;宋晓娟;许映秋;顾汉泉

【作者单位】东南大学机械工程学院,江苏南京211189;江苏熔盛造船有限公司,江

苏南通226532;东南大学机械工程学院,江苏南京211189;江苏熔盛造船有限公司,

江苏南通226532

【正文语种】中文

【中图分类】TH213.5

0前言

紧随造船事业的发展需要，船坞加大型造船龙门起重机这种造船模式得到了飞速发

展，船体分段越造越大，造船用龙门起重机也朝着超大跨度、超大起重量方向发展，

特大型造船用龙门起重机被众多的造船企业广泛采用。船只大型化、建造快速化对

造船用龙门起重机的功能水平和运行可靠性要求愈来愈高，这样使得造船用龙门起

重机的机械结构与组成愈来愈复杂，工作也愈来愈繁重。作为造船作业中吊段搬运、

翻转、拼接不可缺少的造船用龙门起重机，只要其任一环节出现故障，都会中断作

业，影响生产，造成巨大的经济损失，甚至还会招致人身伤亡和设备损坏的严重事

故。所以有必要对造船用龙门起重机的结构强度和刚度进行分析，找到其在结构方

面的关键环节以保证其强度和刚度的要求。

与某造船厂船坞相配备的1600t造船用龙门起重机，其额定起重量居目前同类起

重机之首。以往对龙门起重机结构分析常采用传统的计算方法，这种计算方法不仅

计算公式繁多，而且很多参数需要估算和简化，势必造成计算结果不准确，而且本

起重机主梁内部隔板、加强筋分布复杂，很难通过这种方式进行计算。有限元方法

可以处理复杂的结构，同时能够对主梁结构进行整体分析。

由于主梁内部结构复杂，实际应用工况较多，为了达到安全运行的目的，本文结合

现代设计方法对1600t造船用龙门起重机主梁进行结构研究，借助有限元分析软

件ANSYS对其进行刚度和强度分析。

1造船用龙门起重机结构

该起重机的主要技术参数为:额定起重量1600t，跨度202m，基距33m，梁底

净空高80m，上小车起升高度轨上80m，轨下13m，材料使用A709钢。

造船龙门起重机主要由门架结构、两个上载重小车、下载重小车、大车运行机构、