林利芬 陈淑玲 肖浩

摘 要：利用Femap&NX Nastran有限元法对岸边起重机的建模和约束进行探讨，并在此基础上对岸边吊机结构进行有限元模态分析，得出了各阶模态下主梁的固有频率和固有振型，从动态刚性对该起重机的设计进行评价。

关键词：岸边起重机;吊机;Femap&NX Nastran;模态分析

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，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。

机械振动对岸边起重机的影响主要体现在其结构的动态刚性上。对起重机的动态刚性一般不作要求，但用户从起重机使用条件考虑对此有要求，或从起重机设计角度考虑认为对此性能有要求时，则需进行校核[1]。本文利用Femap&NX Nastran有限元法，对岸边起重机的建模和约束进行探讨，并在此基础上对其固有频率和振型进行分析，希望对固定式悬臂吊机的设计和使用提供一些帮助。

1    模态分析理论

模态分析是用来确定结构的振动特性的一种技术，通过它可以确定自然频率、振型和振型参数，即在特定方向上某个振型在多大程度上参与了振动[2]。利用有限元分析软件Femap&NX Nastran建立有限元模型，并对其进行模态分析，可以确定结构的固有频率和振型。

2    有限元模型建立

2.1    TSJ160岸边起重机性能及参数

起重能力：最大悬臂10 m，最大起重量160 t;起升速度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，起重小车需要经历启动、制动、再启动、再制动的过程。该起重机起升电机为变频电机，整个启动、制动过程需要24 s，工作频率为0.041 6 Hz。……