某鋼廠的125/30t的橋式吊車使用過程中，大梁折斷造成嚴重事故。因此針對主梁結構進行技改后，能否達到現在的技術要求是我們關注的重點。本研究的研究對象是一臺冶金運輸行業普通使用的70年代初設計制造并投入生產的吊車。該車經過了20多年的平爐生產后，于1998年鋼廠平爐改轉爐中經過技術改造又投入了新的煉鋼生產中繼續使用。
      由于橋吊結構復雜，用ANSYS軟件建立模型存在著許多困難和不便，為了更加精確地構建模型，依據技改前后圖紙，采用PRO/E大型三維建模軟件對所有零部件進行準確建模。建模步驟：(1)根據圖紙對模型的所有零件進行準確建模。(2)把所有零件組裝成部件，最后完成總裝配。(3)根據主梁架的裝配模型作出簡化模型，只有簡化后的模型方可方便有效地在ANSYS中進行有限元分析。模型簡化時應注意以下幾點：①所有零件必須是聯接一體的整體，對焊縫按剛性聯接處理。②簡化后模型的結構與簡化前模型的結構完全一致。③取消對結構強度影響很小的切口及螺紋孔，保留主梁架上對結構強度有影響的大開口。④造型中的切除特征，如孔、槽等，必須指明在切除特征所屬的母體，否則容易造成傳遞失效。⑤主梁架的駕駛室吊梯部分由于只考慮其重力，而不考慮其強度，所以沒有必要對其進行實體建模，只是在對主梁添加載荷時，把駕駛室吊梯部分的重力按其實際部位加載荷以代替其重力即可。
      (1)網絡的劃分：從主梁架的結構分析，由于其主體基本上是由板材與槽鋼焊接而成，所以采用四邊形板殼單元對其進行網絡的劃分更加合理。因板材的厚度各不相同，采用手工劃分網絡較為合理。網格劃分步驟如下：①首先進行材料模型的建立，對其不同的材料，建立不同的材料模型。②進行材料厚度參數的設置。③據板材的形狀、大小確定四邊形單元的大小，分別進行網格化分。④主梁架結構中尺寸較大的梁結構簡化為由板材焊接而成的梁，這樣可以用板殼單元對其進行網格劃分。(2)邊界條件(即約束與載荷)垂直起吊重物時，近似認為主梁架不受任何水平力的作用，且在主軌道上靜止不動。忽略主梁架滑輪與主軌道之間的彈性變形，假設主梁架兩端被垂直固定在地面上。故只考慮垂直約束，不考慮水平約束，載荷按垂直加載。考慮到起重機在起吊重物時，速度的不均勻性以及起吊瞬間所產生的沖擊，其最大載荷按最大靜載荷乘以動載系數來計算。起重機的實際最大起重載荷為128t，小車的自重68.855t，罐重40t，鋼水重80t，起升沖擊載荷系數1.1，故計算載荷為210t，所以將加載過程分為兩種，一種為單邊加載70t，另一種為單邊承載105t。根據計算題目規模的大小、單元類型的不同，我們選擇ANSYS軟件中適于較大規模板殼單元的稀疏矩陣直接求解器，以便得到更好的結果。
      由主梁架車輪在軌道上自由滾動，吊鉤起吊重物時是垂直起降，且工作時主梁架處于靜止狀態，故只考慮垂直約束，不考慮水平約束，載荷按垂直加載。將技術改造前、后的情況分別考慮。(1)按主梁架的單邊承載為105t進行以下計算大車兩點力加在主梁架的工字鋼上，小車兩點力加在副梁架的工字鋼上，四點加力分為兩種情況：工況一：距主梁架端面2m處。工況二：在主梁架中間。(2)按主梁架的單邊承載為70t進行以下計算大車單點力加在主梁架的工字鋼上，小車單點力加在副梁架的工字鋼上，單點加力分為3種情況：工況三：距主梁架端面2m處。工況四：距主梁架端面4.5m處。工況五：在主梁架中間。軟件采用ANSYS版本，采用殼單元和實體單元SHELL630技術改造前技術改造后節點數：43020節點數：44671單元數：40434單元數：42202。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！