林利芬， 肖浩

（1.武汉软件工程职业学院，武汉430205；2.中交二航局第四工程有限公司，安徽芜湖241007）

0 引言

TSJ160岸边起重机是为某工程岸边取梁专门设计的固定式悬臂吊机。吊具自重约200 t，最大吊重160 t。主要由：起升小车、主梁、立柱、吊挂、锚固、爬梯等部件组成。

岸边吊机在悬臂端取梁，然后把梁块运送到尾部，再把梁块放到移梁台车上，小车继续开到悬臂端；在此过程中，梁块需要准确地抓取和堆放，起升小车反复地启动和制动，引起底部锚固螺栓轴力的周期变化。本文利用Femap&NX Nastran有限元法，对悬臂端起吊过程进行瞬态动力学分析，得到底部锚固螺栓的轴力变化规律，希望对固定悬臂吊机的设计和使用提供一些帮助。

1 瞬态动力学理论

瞬态动力学（也称时间历程分析）是用于确定承受任意的随时间变化载荷的结构的动力学响应的一种方法［1］，通过瞬态动力学分析，可以得到力、应力、应变随时间变化的规律。在进行有限元法计算时，首先要建立激励随时间变化的函数。然后在指定的激励点添加随时间变化的载荷。

2 激励随时间变化函数的建立

图1 启动制动时间曲线

TSJ160岸边起重机性能及参数：起重机最大悬臂10m，最大起重量160 t，起升速度为V=1.7 m/min，岸边吊机自重约197 t。悬臂端起吊时，由于需要调整吊挂的位置，起重小车需要启动、制动、再启动再制动的过程，该起升电机为变频电机，图1为启动制动时间曲线。根据启动制动时间曲线可以得到激励随时间变化的函数，如图2。其中纵坐标为激励的变化因子，横坐标为整个启动制动过程。……