集装箱岸桥是目前世界上用于货物装卸港的主要机械设备,随着集装箱船大型化、巨型化的发展要求的集装箱岸桥也要向大型化发展。因此随着吊重越来越重,吊重的起升和小车的运行速度越来越快,特别是采用两部小车的高效率的双小车岸桥。起吊和卸箱以及小车、大车的起制动所引起的动力响应越来越对起重机的结构起着重要影响。各有关标准在起重机设计的钢结构设计过程中动力系数和起升载荷的选取的取法各不相同,但基本上对整个结构采用一个动力系数的方法,但大型集装箱岸桥整机结构的不同部件的动力系数的差别较大。而有关集装箱岸桥的钢结构的动力仿真现在越来越成为许多专业工程人员所关心的问题。 动力仿真技术已经非常广泛的应用于很多制造行业当中,然而在我国,这项工作才刚刚处于起步阶段。对于很多大型的港口装卸机械的动力仿真问题研究较少,很多有关集装箱岸桥的研究都是通过对现场上测试的数据进行整理与分析。本文根据双小车集装箱岸桥的实际工作过程,结合大型有限元软件ANSYS对集装箱岸桥工作循环过程进行仿真模拟,从中观察结构的动力响应规律。整个分析过程主要有以下五个过程。 1.根据双小车集装箱岸桥的金属结构设计图纸确定集装箱岸桥各个部件几何尺寸以及具体位置,通过分析不同部件的截面尺寸以及重量计算其相应的截面性质和材料密度,以及不同的结构部件采用其相应的单元类型,从而建立集装箱岸桥作业时的载荷随时间变化的ANSYS中数学模型。 2.根据双小车集装箱岸桥工作循环中主小车和门架小车的行走过程将集装箱岸桥的大梁和门架离散化,选取适当的时间间隔建立节点,通过这样来模拟小车在工作循环过程中随着时间的变化而分别作用在大梁不同的位置。在一个工作循环过程中当小车运行到大梁的某一个位置时,利用ANSYS中的瞬态动力学计算方法求解出此刻集装箱岸桥的结构动态响应。最后就可以得到小车在一个工作循环工程中结构上任意一点的动力响应。 3.集装箱岸桥在实际的运作过程中经常会遇见不同装载能力的货船,由于这些货船的船宽不相同,这样集装箱岸桥吊重的起升位置也就不同。本文选取了对结构产生最大的动力响应比较大的位置进行仿真模拟。 4.采用显式动力学(DYNA)对集装箱岸桥结构进行动力响应仿真。 5.将仿真模拟计算的数据和实际测量的数据进行对比,综合这两个方面的数据,得出动力响应系数在集装箱岸桥结构上不同部件、不同位置上的变化规律,为将来集装箱岸桥的钢结构设计提供相应的支持。