增加约束对提高梁抗弯强度的探讨.pdf

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1、DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2013．07．055增加约束对提高梁抗弯强度的探讨季敬能，杨军伟(上海市金山区特种设备监督检验所，上海201508)捅要：受集中载衙和均布载荷作用的衙支柒在起重机中应用非常厂泛，如桥式起重机的主粱。如何提高梁的抗弯强度，降低梁的重量，一直是设计者面临的问题，提出在不增加梁尺寸的前提下，通过改变梁的约束情况来提高梁的抗弯强度，以提高梁的抗弯强度为研究对象，以理论计算为手段，比较了不同约束条件下集中载荷和均布载荷的抗弯强度，然后通过有限元方法对某型号起重机主梁的抗弯强度进行了模拟验证，通过仿真计算和理论计算结果的比

2、较，证实了增加梁的约束自由度可以提高梁的抗弯强度。关键词：起重机主梁；约束；抗弯强度；有限元中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)07—0197—05TheDiscussionofGirderBendingStressunderDifferentConstraintJIJing—neng，YANGJun—wei(ShanghaiJinshanDistrictspecialequipmentsupervisionandInspectionInstitute，Shanghai201508，China)Abstract：Simplysu

3、pportedbeambyconcentratedloadsanduniformloadswereusedpopularincraneapplication，suchasthemaingirderofbridgecrane。Howtoimprovethebendingstrengthofgirderandreducethegirder’Sweight，wasaproblemforthedesigners．Anewmethodwasputforwardinthispaperthatunderthepremiseofnotincreasingthegirdersize，t

4、hroughimprovegirder’Sconstraintconditionstoimproveitsantibendingability．Takegirder’santibendingabilityasresearchtarget。usingtheoreticalcalculationstocomparetheantibendingabilityunderdifferentconstraintsforconcentratedanduniformload，bycomparisonofthesimulationandtheoreticalresultverified

5、thetheoreticalcalculationresult．Confirmedbyincreasingthegirder’sconstraineddegreesoffreedomcanincreaseitsbendingcapacity．Keywords：cranegirder；constraint；bendingstrength；FEM0前言座及载荷的简化，其一端为固定铰支座，而另一随着我国经济建设迅猛发展，起重机械在现端为可动铰支座的梁简称简支梁，起重机的大梁代化建设中发挥着重要的作用。由于起重机的产便可简化成简支梁，它受集中载荷和均布载荷的品特性和历史原因，

6、长期以来人们只是从技术角作用。弯曲正应力是控制梁抗弯强度的主要因术的快速发展机，推动了现代设计和制冀造暑能力的董提素。所以弯曲正应力的强度条件“=W<高，激烈的国际市场竞争和钢铁及能源价格的不往往是设计梁的主要依据。要提高梁的抗弯强断上涨，使起重机日益向节能、经济的轻量化方度，以提高梁的承载能力，一方面可以合理安排向发展【1]。起重机主梁的重量占了整机重量的大部梁的受力情况，以降低梁的最大弯矩m的数分，如何减轻主梁自重，不但可以节省原材料，值；另一方面可以改变梁的抗弯截面系数w的数而且可以减轻机构的负荷等，以降低整机造价。值雎。课本上介绍了合理安排梁的受力情况降低在起

7、重机械中经常遇到像桥式起重机的大梁M一的数值(如：铰支座尽量向中间集中；尽量这样的杆件，作用于这些杆件上的外力垂直于杆让集中力靠近铰支座；变集中力为均布载荷)；采件的轴线，使原为直线的轴线变形为曲线，以这用合理的截面形状以提高的数值(如：把矩形样弯曲变形为主的杆件习惯上称为梁。经过对支截面竖放；尽量把材料安排到离中性轴较远的地收稿日期：2013—01—16蚕G方)。在实际工程中，起重机主梁往往被设计成约在A端取到最大弯矩值：M：素PL所以束较弱的铰支，而不是约束较强的固定端(如房O'max2~．t屋的梁)．可见，梁的约束对梁的抗弯强度有影响。基于此推