摘 要：在proe中建立汽车起重机的转台模型，在hypermesh中建立转台有限元模型，并模拟现实，验证应力和应变是否合格。针对应变过大的问题，应用此模型进行不同方案的优化，对比优化结果和增加的重量，获得增强转台刚度的最优方案。
　　关键词：起重机 转台结构优化
　　0、引言
　　汽车起重机是一种由支腿、车架、转台、吊臂四大部件构成的重要工程起重机，它具有机动性好、移动作业现场快、利用率高等优点，广泛应用于港口、码头、车站、机场和一些建筑工地，主要用来装卸和搬运货物、建筑结构安装以及建筑材料、预制构件的装卸。作为汽车起重机最重要部件之一的转台，在起重机中起着承上起下的作用，在大载荷工作状态下转台承受着该起重机的上车自重和吊重，其载荷形式包括纵向弯曲、扭转、横向弯曲，以及它们的组合，而且转台多采用由钢板焊接而成的箱形薄壁结构，因此，转台是整台起重机的薄弱环节，一旦转台主要结构出现破坏问题，将会导致整台起重机产生致命的损伤。
　　在起重机吊重时，载荷的激励可能会引起转台的疲劳，使转台的使用寿命降低，所以对转台进行刚度、强度分析，设计出满足强度、刚度要求，质量轻结构合理的转台，对推动我国汽车起重机的发展具有非常重要的意义。
　　本文利用proe建模，hypermesh划分网格，nastran计算的分析方法，获得转台的应力和应变云图，并通过对不同槽钢和板厚进行结构优化，对比出在尽可能少的增加重量的前提下，能减小转台侧向刚度的最优方案，从而使得上车实际运行更加平稳。该方法可为汽车起重机或者其它工程机械提供计算方法：
　　1.建模
　　针对某款汽车起重机，利用proe中基本建模工具，建立三维模型：
　　1.1有限元模型
　　整体转台采用面模型，转台座圈用实体模型，单元类型：薄板件为壳（2Dshell）单元、实体部分为八结点实体单元（座圈等厚板）利用有限元软件hypermesh建立有限元模型
　　1.2添加约束
　　固定约束：固定座圈下表面。载荷：包括重力、卷扬力、配重力、变幅力和铰点力和侧载
　　1.3计算及结果显示
　　转台应力满足要求，但由于最大力矩工况转台侧向位移较大，考虑增加侧向刚度，减小侧向位移
　　2.优化方案
　　2.1确定多种方案
　　2.2结果对比
　　2.3结果分析
　　分析以上四种方案侧向位移减小和增加重量之间的关系
　　从增加重量对转台侧向刚度的改善的贡献值可以看出：方案一的贡献值最大，也就是增加上斜槽钢的板厚，对于减小转台侧向刚度具有更加显著的效果。而方案四的贡献值最小，也就是增加座体后斜板的板厚，对于减小转台侧向刚度具有最不明显的效果，作用最差。
　　3.结论
　　汽车起重机的转台侧向刚度关系到整个上车操作的平稳性和操控性，是直接和客户的操作相关的設计参数，通过应用hypermesh软件，将汽车起重机的转台进行了有限元建模及分析优化，得到如下结论：
　　1.减小侧向刚度，增加上斜槽钢的板厚能达到最明显的效果。
　　2.减小侧向刚度，增加下斜槽钢的板厚效果次之。
　　3.减小侧向刚度，增加座体后斜板的板厚效果最差。
　　结果中可以看出：为保证转台在最小重量的前提下，增加斜上槽钢的板厚，更能提高转台的侧向刚度，减小侧向位移，从而提高整个上车作业和启停的平稳性，达到最优化的设计。
　　参考文献：
　　[1]李楚林等.hyperwork的分析应用实例[M].北京：机械工业出版社，2007.
　　[2]钱令希.工程结构优化设计[M].水利电力出版社.1983年.
　　[3]刘荣军，吴新跃郑建华.有限元建模中的几何清理问题[J].机械设计与制造，2005年09