黄河勘测规划设计有限公司 河南 郑州 450003

随着技术水平的进步,大跨度、大启闭容量的门机越来越多的被应用于工程项目中,本文通过对某工程的门机的ANSYS有限元分析,对结构的连接、约束、载荷进行了合理的处理,计算了在不同工况下,门机的应力和应变变化情况,为今后类似结构形式的设计及优化结构设计提供一定的理论依据。

1 有限元模型

根据某工程2000kN/200k N A型双向门式启闭机,采用大型通用有限元软件ANSYS建立门架的整体有限元模型。

模型共剖分单元77665个,模型及划分如图1所示。

图1 门体有限元模型及网格划分

2 计算分析

2.1 计算工况

工况一:

小车位于左侧悬臂端,启闭1700kNx1.1倍荷载,工作风压从右侧吹向左侧,且工作风压为250N/m2

工况二:

小车位于左侧悬臂端,启闭1700kNx1.1倍荷载,工作风压从右侧吹向左侧,且工作风压为250N/m2

2.2 约束条件

1)四个支承点,同侧轨道一个为三向铰结点,一个为两向铰结点,两侧轨道相同。

2)铰接处自由度耦合:门机柔性支腿处采用铰接的连接方式,支腿相对主梁具有转动自由,本分析中,在耳板中心监理至两点,以质量点为中心点建立耳板刚性区域,再以耳板为中心点对各个支腿单独耦合,保证其轴向自由度。

门架有限元模型中,主梁、门腿、端梁、上中下横梁均采用SHELL181单元,材质均为Q345B,弹性模量取值为206GPa,泊松比取值为0.3,密度取值为7850kg/m3。柔性支腿铰接处的中心点采用质量元MASS21。

2.3 计算荷载 门架有限元模型由10mm、12mm、14mm、16mm、20mm、22mm、24mm七种板厚组成,

2.4 计算结果 工况一下,门架主梁左侧主要发生竖向变形,悬臂边缘变形最大,如图2所示,变形沿着悬臂边缘到与门腿交接处逐渐变小。……