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随着我国国民经济的迅速发展,大规模跨流域的调水项目不断增加,加上耕地将逐年紧张,调水工程中的引水渠道从空中或地下穿行的距离将大大增加,客观上需要建设大量的大型渡槽。对于大型调水工程中的渡槽建设,一般具有截面尺寸大、流量大、吨位大、跨度长、工程所处地形及地质条件复杂等特点,若采用传统的满堂支架施工工法已很难满足工程要求。借鉴高速公路或公路中桥梁预制架设施工技术研究重型起吊与搬运机械在水利工程渡槽施工应用的关键技术,并将该技术在水利工程上进行推广应用,将大大的降低工程成本和土地占用面积。
ME650+650型提槽机属于门式起重设备的一种,它主要用于制槽场的渡槽搬运、渡槽的架设、同时还兼架槽机的拼装和转运功能。本文以ME650+650型提槽机金属结构为研究对象,用有限元分析软件ANSYS重点对其钢结构进行强度、刚度和模态分析。
本文基于ANSYS软件的参数化设计语言(APDL),通过耦合主梁的上铰座与(相对)柔性支腿的下铰座相应部位的平动自由度来模拟主梁与(相对)柔性支腿的铰接连接,成功建立了提槽机金属结构的有限元模型并对其进行有限元计算。对提槽机在六种典型工况下进行了强度和刚度分析,分别得出了六种工况下提槽机金属结构的应力和变形的分布规律,获得了最大应力和最大变形的位置和数值并对其进行分析,结果表明提槽机的强度和刚度满足安全使用要求。在静力学分析的基础上又对模型进行了模态分析,了解了不同频率载荷对提槽机金属结构的影响,得出了提槽机金属结构的的固有频率和振型,找出了应该避开的危险频率。
本文研究结果对提槽机的实际设计生产有较大的指导作,对于同类产品的设计和工程实际问题的解决也具有较大的参考价值。