基于ANSYS的集裝箱龍門起重機門框結構分析

高軍武

摘 要：龍門式起重機主體結構比較規則，特別是其主梁結構，采用手工計算方法往往已經能得到比較全面的、較正確的結果，但對于某些位置的應力集中情況無法反應。同時，設置有拉桿結構的龍門起重機，由于其拉桿結構的存在，主梁已經成為超靜定的機構，手工計算已經無法反應實際的應力、應變等，因此采用ANSYS有限元分析是很有必要的一個步驟。

關鍵詞：ANSYS；有限元；超靜定

集裝箱龍門起重機作為一種結構受力較明確的機型，手工計算往往已經能達到比較好的精度要求，但對于大跨度、大外伸距的龍門吊，往往設置拉桿，主梁因此成為超靜定結構，在這種情況下，手工計算之外，有必要利用有限元軟件對結構進行分析，并依據計算結果對龍門起重機門框結構的強度、剛度、穩定性進行判斷，在滿足使用條件、規范要求的前提下確定盡量優化的結構尺寸。

當小車位于懸臂最遠端時，整個結構的最大應力為178MPa，且只位于局部一點，遠小于Q345B的許用應力；主梁懸臂端的下繞度為27.577mm，規范要求對于集裝箱龍門起重機，其懸臂端的下繞不得大于跨距的1/350，即28.6mm，有限元分析結果也小于規范要求。因此小車位于懸臂端時，結構滿足使用及規范要求。

綜合以上分析結果可知，確定的截面尺寸能滿足使用及規范要求。同時也可以從本次分析結果中看到，對于大外伸距的龍門吊，采用Q345B這種高強度鋼材時，為了滿足結構剛度的要求，強度往往具有較大的余量。在結構整體分析時，采用有限元分析軟件，可以知道很多手算時無法計算的局部大應力區域，對于整體結構的把握有很大的幫助。