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装船机臂架有限元建模之我见装船机是将后方输送机系统输送来的大宗散货装入船舱的连续式专用机械，一般采用电力驱动。
装船机通过尾车机构将装船机主体和码头皮带机连接。
作为现代化的大型装船设备，装船机极大地提高了港口煤炭与矿石的装船效率，对提高港口生产效率具有极其重要的意义。
有限元分析软件在各种大型机械的分析计算中应用越来越广泛，利用它的技术成熟性保证了对装船机金属结构分析计算具有极高的可靠性。
在装船机的设计工程中，根据得到的强度分析结构，在保证结构强度及稳定性的同时，尽量减小装船机的自重，寻求结构上的优化。
以某6000/t装船机臂架有限元建模进行研究，分析装船机臂架各种不同载荷及不同工况，建立臂架有限元分析模型，为以后装船机臂架模型的合理简化提供了参考。
1 某6000/t装船机的基本结构装船机主要由九大部分组成，包括门架行走机构、俯仰机构、伸缩机构、臂架皮带式输送机、卸料溜筒机构、尾车机构及其他附属设备。
其中装船机臂架前部通过钢丝绳与塔架连接，后部与塔架的横梁铰接，装船机结构示意图见图1：1.走行机构;2.门架;3.塔架;4.俯仰提升装置;5.臂架;6.臂架伸缩机构;7.臂架皮带机;8.溜筒机构;9.尾车2 臂架载荷和主要工况介绍2.1 臂架载荷根据装船机臂架与其他构件的连接后，装船机臂架的承载情况、载荷出现的概率和持续时间的长短，臂架载荷加载模式可分为集中载荷和均布载荷。
通过必要的载荷简化，能够确定作用在臂架上的载荷如表1所示：2.2 臂架工况不同的工况，装船机臂架受力会不同，装船机臂架的俯仰角度为-12°～+13°，非工作角度为+65.3°;工作风速为20m/s，非工作风速为55m/s。
在工作状态，臂架的伸缩臂伸出最大时，臂架处于水平状态时力矩最大，是一种不利的工况状态;在非工作状态时，若出现暴风，伸缩臂完全缩回到固定臂架中且臂架仰起到非工作角度，并用风钩将其锁住，是第二种不利的工况。
1500t油船船体强度计算分析刘奇龙摘 要 介绍了1500t油船的主要量度。
为保证船体强度,根据规范要求,对该船进行了外力计算、内应力计算,证明该船强度满足要求,并分析了船体强度最不利的状态,及今后设计中应注意的事项。
关键词 外载荷 应力 船体强度0 引言为保证船体结构在正常的使用过程和一定的使用年限中具有不破坏或不发生过大变形的能力,船体强度计算是必不可少的。
一般船舶结构按规范对其板材构件剖面要求进行设计,其强度和刚度足以得到保证。
但对于船长等于或大于60m的船舶及一些特殊船舶,须进行复杂的结构应力计算和强度校核。
本文对1500t油船按《钢质海船入级与建造规范》要求进行外载荷、内应力计算分析,从而对船体强度作出判断。
1 主要量度1500t油船的主要量度如下:总长78.4m垂线间长72.0m计算船长72.0m型宽12.6m型深 5.3m设计吃水 4.1m方形系数0.738肋骨间距600mm本船机舱设在艉部,机舱前设5个货油舱,货油舱区双层底设压载水舱,艏、艉均设有淡水舱和压载水舱。
2 外力计算从船体主要受力和变形特征分析,船舶在静水中,船体主要受到沿船长方向分布的重力与浮力作作者单位:刘奇龙———福建省船舶及海洋工程设计研究院。
收稿日期:2003-04-21表1 满载出港重量分布站号空船重量/t船员食品/t燃油/t淡水/t滑、污油/t货油/t压载水/t载重量/t0.051.6300000000.558.170024.7500024.751.067.0200000001.572.600000002.082.473.247.5107.20057.912.583.47047.51000047.513.088.9900000003.586.030000135.850135.854.039.580000137.850137.854.539.580000137.8535.44173.295.039.550000137.8535.44173.295.539.550000137.8535.44173.296.039.50000133.8535.44169.296.538.50000128.8535.44164.297.035.920000125.850125.857.534.920000125.850125.858.033.920000123.850123.858.532.48000091.85091.859.030.480030.9600030.969.525.790030.9600030.961014.040000000用,产生中拱状态和中垂状态下的弯曲变形。
船用甲板起重机主体结构强度的有限元分析发表时间：2017-10-30T13:34:41.327Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第15期作者：周立尉[导读] 表明采用有限元方法进行结构强度分析能提高设计效率。
惠州深能港务有限公司广东惠州 516081摘要：针对某型船用甲板起重机的主体结构，利用有限元软件建立主体结构的有限元模型，并进行载荷计算和工况分析，计算得到结构各个工况应力值，同时参照规范的要求，对结构设计的合理性进行判定。
表明采用有限元方法进行结构强度分析能提高设计效率。
关键词：甲板起重机；有限元；结构强度Finite element analysis for main structure of deck crane on ship【Abstract】For the main structure of one type of deck crane on ship, built the structure finite element model by finite element soft. With the calculate load and analysis load case, to get the stress result of main structure, and refer to the required of rules, estimated rationality of structure design. To known that it could advance design efficiency through structure intensity analysis by finite element method. 【keywords】Deck crane Finite element Intensity analysis引言船用甲板起重机主体结构包含与船体相接的圆筒、甲板起重机回转转台和布置变幅与起升滑轮的人字架结构；主要应用于船上物料、配备有抓斗和吊钩，可用于船舱和甲板上小量的货物装卸。
1000t起重船有限元强度分析王庆丰(江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003) 提 要 起重船由于其工作的特殊性,自身强度成为设计过程中的一个重点,以某1000t起重船为例,介绍了船体总体设计、结构设计及特点,利用MSC有限元软件对在不同工况作业下的船体、龙门架、千斤柱的强度进行了校核,指出了各部分的薄弱环节,并提出了加强措施,对优化起重船结构设计具有一定指导意义。
关键词 起重船 有限元 强度分析中图分类号 U661 文献标识码 A1 引言 起重船不仅是港口船舶装卸的重要工具,而且在港建水工作业、造船工程、桥梁建筑、水下救捞以及各种海洋工程中均具有广泛的用途。
起重船由于其自身的工作特点,总体受力大局部受力集中且分布不均,吊点高,因而对臂架结构,船体结构要求特别高。
应用大型结构软件对起重船结构进行有限元分析,优化结构设计是必须的。
以某1000t起重船为例,对其在不同工况下的船体、千斤柱及龙门架进行了有限元强度校核,指出了高应力分布区域,对优化起重船结构设计具有一定指导意义。
2 船型介绍及结构特点 该1000t起重船为非自航大型起重船,主钩起吊能力为2×600t,副钩起吊能力为400t,在沿海航区调遣航行,在遮蔽航区起吊作业.该船主尺度如下。
总 长 83.2m水线长83.2m型 宽32.0m型 深 6.50m设计吃水 4.00m肋 距 1.60m纵骨间距0.50m主船体以上从艉至艏布置有千斤柱、船员生活舱室以及吊杆设备,船员生活舱室布置较紧凑,留有较大的甲板空间,便于起吊作业,图1为1000t起重船总布置图。
图1 1000t起重船总布置图 本船起吊能力为1000t,过桥状态时,吊杆臂架放置到前倾角16度的位置,这时对千斤柱产生的拉力和对吊杆及其底座产生的压力都非常大,因此在考虑船舶总纵强度的同时,还须对千斤柱,龙门架等局部强度予以足够重视,本船千斤柱和龙门架都采用箱式结构,见图2、图3,千斤柱与船体绞支连接。
1500吨起重船起重系统设计作者：李敏来源：《广东造船》2012年第05期摘要：本文着重介绍了起重船起重系统的特点，并对起重设备选型需考虑的主要问题做了简要论述。
关键词：起重系统；有限元分析；起重设备选型1 前言随着海洋开发的深入发展，海上工程、海上救助、港口、码头、桥梁建设等吊装的需求日益增长，大型起重船的作用越来越重要，作为海上建设项目、打捞作业中不可替代的装备，近几年来有了非常快的发展，起吊能力不断加大，作业能力不断增强，作业区域从沿海港口向近海及远海发展。
2 船舶概况本船为单连续甲板、钢质焊接结构、自航、固定变幅式起重船，最大起吊能力1 500 t，主钩最大起升高度为75 m，副钩起升高度为82 m，主要用于我国沿海地区海域进行起吊作业，拖带航行航区为近海航区。
3 起重系统设计起重系统主要由吊臂、人字架、主钩起升机构、副钩起升机构、变幅机构、电气系统及安全装置组成。
3.1 作业环境条件（1）船舶最大横倾5°，最大纵倾2°；（2）港口或遮蔽水域环境条件；（3）风速不超过20 m/s，相应风压不超过250 Pa；（4）起重荷载的运动不受外力的制约。
3.2 工作状况起重机作业时，主钩起升机构、副钩起升机构与变幅机构只能单独工作，只有在空载时主钩起升机构与变幅机构、副钩起升机构与变幅机构可同时工作。
在过桥状态、避风及调遣拖航时，所有吊钩均被收藏在船舶首部甲板上并加以固定。
3.3 起重构架强度计算起重构架主要是首部的A型吊臂和尾部人字架。
固定变幅式大型起重船吊臂主要有三种形式：桁架（组合杆）形式、箱型梁形式和圆柱形式。
因为本船吊臂长度较长，约88 m，吊臂自重会产生较大的垂向弯矩，而横向载荷较小，对吊臂绕水平轴的惯性矩要求要比绕垂直轴的惯性矩大得多，因此本船不推荐使用圆柱形式。
对于桁架（组合杆）形式和箱型梁形式，经有限元直接计算都满足规范要求，但箱型梁吊臂结构在重量上比桁架（组合杆）吊臂结构重了许多，这会引起其余起重设备的重量增加，并且受风面积较大，对本船稳性不利，因此本船最终选用桁架（组合杆）形式。
起重机吊臂结构有限元【摘要】本文基于ANSYS软件对起重机吊臂结构有限元进行了阐述。
【关键词】起重机；吊臂；有限元一、前言随着我国起重机行业的不断壮大，起重机吊臂结构有限元的问题引起了人们的重视。
我国在此方面取得成绩的同时，也存在一些问题需要改进。
在科技不断发展的新时期，需要我们加强对起重机吊臂结构有限元的研究。
二、起重机吊臂结构有限元的概述吊臂在汽车起重机上是最重要的金属结构部件，也是主要受力构件，吊臂的结构设计直接决定着整个起重机的外观和性能。
吊臂结构设计的质量是起重机作业性能和安全的保证，因此在吊臂设计时对吊臂进行受力计算和结构分析计算是十分必要的。
纵观这几年的起重机吊臂的发展，从吊臂截面形式的变化，以及伸缩系统单缸插销装置伸缩形式的出现，都记录了起重机吊臂发展的历程．同时也是广大工程技术人员对吊臂不断改进创新的见证。
汽车起重机最主要的性能是用来起吊和转运货物的，因此汽车起重机的起重能力是汽车起重机的最主要性能，如何在保证吊臂不被破坏的基础上起吊更大的重量，那就要尽量优化吊臂结构，减轻吊臂的重量。
随着有限元分析技术的发展，这种技术也被应用在吊臂的结构设计上，像吊臂的结构强度分析，吊臂简体的稳定性分析等，有限元计算是一种仿真计算，这种计算的准确程度已得到了广泛的证明。
有限元分析方法的应用，不但准确，而且比传统的解析法计算有着更好的直观性，从而也为企业缩短了新产品的研发周期，增加了产品质量的可靠性，赢得了市场。
三、吊臂有限元模型的建立1、实体建模鉴于ANSYS软件实体造型的局限性和吊臂自身结构的复杂性，文中采用通用三维造型软件SolidWorks对吊臂进行实体建模，之后以Parasolid(x-t)格式将实体模型导人ANSYS进行有限元分析。
2、单元类型的选择基于软件对吊臂进行有限元分析的通常方法均是将吊臂结构视为线模型，后赋予梁单元属性进行强度和刚度等方面的有限元计算，但是梁单元是用线来代替三维实体结构，并不能反映结构几何上的细节，且伸缩式吊臂是由钢板焊接而成的箱型结构，应该选用二维板壳单元和三维实体单元混合分网，或全部选用三维实体单元划分网格。
