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10tx22.5 m雙梁橋式起重機由主梁、端梁、裝有提升機構(gòu)的小車、大車行走機構(gòu)、操縱室等部分組成。
有限元分析中定義起重機材料為Q235，材料彈性模量E=2.06xe11 Pa泊松比0.25，密度p=7800 kg/m；
起重機的大部分載荷都是由起重機的主梁承擔，主梁是由上、下蓋板和2塊腹板組成的封閉箱形結(jié)構(gòu)。
起重機的大部分載荷都是由起重機的主梁承擔，主梁是由上、下蓋板和2塊腹板組成的封閉箱形結(jié)構(gòu)。這種主梁自重大、易小撓、焊縫易開裂、壽命低，所以對起重機主梁進行有限元分析的重點是主梁強度和剛度的校核。
主梁與鋼軌、端梁剛性連接，小車行走機構(gòu)的起吊載荷與小車自重表現(xiàn)為小車的輪壓作用在鋼軌上，輪距為1.4 m，可以用間距為1.4 m的集中載荷代替小車及起吊載荷。因此，可以只對主梁的金屬結(jié)構(gòu)進行建模，大大簡化了操作過程，提高分析效率，更加方便和快速。
由于橋梁采用箱梁式結(jié)構(gòu)，板材的寬厚比>10，符合有限元殼體單元的使用條件。軌道是實體模型，使用實體單元對軌道規(guī)模進行網(wǎng)格劃分。本文使用She1163和Solid185單元分別對建好的主梁和軌道模型進行網(wǎng)格劃分。
小車行走機構(gòu)在從導軌一端的極限位置運動到另一端的極限位置這一過程中，小車的位移是隨時間變化的。本文分析滿載小車行走過程中小車輪壓及主梁自重對起重機主梁強度和剛度的影響。
滿載起重重量和小車的自身重量可以用小車輪子對鋼軌的輪壓來表示。起重小車在主梁鋼軌上運行時，由于起升機構(gòu)在啟動和制動時會產(chǎn)生垂直慣性力，所以為了計算精確要考慮動力系數(shù)，這里取1.25。
ANSYS規(guī)定三維四邊體殼體單元具有UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ 6個自由度。起重機主梁與端梁剛性連接，根據(jù)起重機的實際情況，在端梁的端而，施加約束：在A點施加UX,UY,UZ方向的位移約束，B點施加UY,UX方向的位移約束，在C點施加UZ,UY位移約束和在D點施加UY的位移約束。
主梁、端梁及鋼軌的自重可以由初始條件加垂直向上的9.8 m/s2的非零初始加速度來表示。小車的輪壓載荷的位置與運動時間有關(guān)，施加小車輪壓載荷后，對模型進行求解計算，并且輸出每一步結(jié)果，小車的整個運動計算過程共198步。
有限元計算結(jié)果(略)表明，當滿載小車位于主梁的跨中位置時，排除約束條件產(chǎn)生的局部應力集中影響.主梁的跨中截面的應力達到最大值。
因為主梁的最大等效應力和最大撓度分別小于其許用值，所以主梁的結(jié)構(gòu)設計符合強度和剛度的設計要求，并且有很大的安全空間。根據(jù)有限元計算結(jié)果可知，小車在主梁上運行，主梁的跨中截面為危險截面，在檢修時要特別注意主梁跨中位置的上、下蓋板和腹板的強度和剛度保證。
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