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隨著國內經濟的快速發(fā)展，服役多年的大型港口設備仍然在高負荷下工作，由于設備結構本身存在一定缺驗，在多年的高負荷作用下，必然會發(fā)生缺陷擴展及新的缺陷，因此存在大量的安全性問題，而對這些設備除了要進行受力強度分析外，還要對其進行深人的含缺陷安全性分析，并提出相應的加固和改進方案。本研究就港口典型大型裝卸設備—裝船機進行了初步分析，確定其關鍵部位為伸縮梁和主梁，并對其進行了詳細的有限元分析，基于此分析為下一步現(xiàn)場缺陷測試的布點、安全性評定等提供依據(jù)和理論分析數(shù)據(jù)，最后提出了有效的加固改進方案。
伸縮梁為梁板混合結構，平行的2根工字梁的下翼緣由若干桿件聯(lián)接在一起。為了精確地反映局部的應力分布情況，在進行有限元分析建模時，把2側工字梁處理成板單元，聯(lián)接下翼緣的桿件作為梁單元。產生了一個梁板混合有限元計算模型。
本次計算的目的是結構安全評定，不同于設計計算，故計算工況只考慮正常滿載和空載2種，以便找出正常狀態(tài)下結構的最大應力和最小應力，從而找出高應力區(qū)及該處的最大應力幅，為安全評估提供準確的數(shù)據(jù)。2種工況下的載荷工況詳細數(shù)據(jù)，計算結果表明，主梁的總體應力水平不超過100MPa是安全的，局部區(qū)域特別是前支撐輪牛腿的根部，由于應力集中產生局部應力偏高，需作單獨詳細分析。
該部分為主梁受力最大的關鍵部位，特別是牛腿根部多次出現(xiàn)故障。為了對該部分的應力分布，特別是牛腿根部及立柱上端的應力集中區(qū)進行精確的分析，截取牛腿、立柱及與之相關的上橫梁、主梁上下弦桿利用板單元建立有限元計算模型，并在高應力區(qū)采取網(wǎng)格局部加密的措施提高計算精度。
為了加固牛腿根部，還提出了在牛腿根部增加2塊筋板的改造方案。為了考察效果，對此也同樣進行了分析計算。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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