起重机结构有限元分析

董富祥

摘 要：本文利用ANSYS软件对塔式起重机进行有限元分析，建立起塔式起重机简化模型，对其各个位置处应力值进行计算，为塔式起重机的设计及计算提供一定的参考。

关键词：起重机；有限元分析；ANSYS

中图分类号：TH213 文献标识码：A

0.引言

塔式起重机对现代工业与建筑行业的应用非常广泛，其构造为钢结构，承受着所有的荷载及自身重量。钢结构应力值的大小直接决定着起重机设计所需材料是否符合标准，从而起重机的质量。为使材料能满足起重机应力要求，对其进行有限元分析便十分有必要。本文通过对应力值与许用应力的大小相比较，得出材料是否适用的相关结论，为塔式起重机的设计提供了参考。

1.有限元模型的建立

有限元模型的建立对起重机结构有限元分析起着决定性作用，其模型建立的过程是将真实结构简化模拟仿真并对其主要参数精度进行控制。模型建立的方法要根据所要分析的目的，分析整体结构时要将视点放置于远方，分析局部结构时要将视点放置于拉近时位置。具体模型的建立过程如下：

1.1模型的简化处理

模型的设置既要控制计算量，又要保证计算的准确性。因而在模型设定的时候对塔式起重机进行了一系列简化处理：（1）将几何结构、刚度回转机构等效设置为梁单元；（2）对平衡臂部分截面尺寸适当当加大从而有效地模拟平衡重；（3）为简化模型结构，将对计算结果影响较小的结构如起重钢丝绳、司机室等忽略处理；……