基于ANSYS的铝电解多功能机组大梁吊装有限元分析.pdf

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1、第31卷第2期有色矿冶Vo1．31．№22015年O4月N0N—FERRoUSMININGANDMETALLURGYApril2015文章编号：loo7—967X(2o15)02—41—03基于ANSYS的铝电解多功能机组大梁吊装有限元分析徐兆德[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳110141]摘要：本文采用了大型有限元分析软件ANsYS建立了铝电解多功能机组大梁的三维模型，并利用其有限元分析功能，对大梁吊装过程的应力强度和变形进行了计算。大梁装配过程需进行多次吊装，本文只考虑了两种工况，即半

2、成品和成品吊装。计算结果表明，两种工况下，大梁自身及吊装位置处的强度均能满足材料的屈服强度要求，因此，可以确定该结构满足吊装要求。关键词：主梁；吊耳；吊装；强度中图分类号：TH213文献标识码：A性模量E一2．06×10MPa，泊松比v一0．3，密度1前言7850kg／m。。主梁截面形式如图1所示。吊耳尺随着电解铝行业转型升级的不断深化，铝电解寸及位置如图2、图3所示。槽日趋大型化，与其配套的电解铝辅助设备也必将朝着大型化方向发展。铝电解多功能机组作为铝冶炼用的特种起重机械，在铝电解过程中起着至关重要

3、的作用，承担着打壳、换极、加料、出铝、检修电解槽等多项工艺作业。其中，大梁是铝电解多功能机组的主要承载结构之一，随着铝设备规模的增大不断增大，从最早的16．5m发展到28．5m，直到后来的35．5m。随着重量和尺寸的加大，大梁吊装作业中的安全问题也日益引起人们的重视。大梁本身的图1主梁截面形式图／mm强度、附加吊耳的强度等是否合理，都需进行计算分析，才能确保大型化设备的安全吊装要求。对于大梁吊装时强度的计算，传统的方法是采用理论力学的计算方法，计算平均应力，与材料的强度进行对比。近些年，随着有限元软件

4、的陆续应用，刚强度的理论计算已被有限元分析逐步取代，不但提高了计算精度，还节省了计算时间。本文针对大梁实际组装过程中的工艺要求，分为半成品和成品件吊装。大梁处于半成品状态时，吊装位置位于大梁内的格子板处，大粱组焊完成后，图2吊耳结构尺寸图／mm吊装位置位于大梁腹板的吊耳处。．鲤鲤。2铝电解多功能机组大梁结构和尺寸图3吊耳位置图／mm本文以跨度为33．5m主梁为例进行计算。主3有限元分析模型梁外形由上、下盖板，左、右腹板组成，内部焊有格子板和筋板。其材质为Q345，格子板材质为Q235，弹根据主梁结构的

5、形状及尺寸，利用ANSYS软*收稿日期：2015-01—30作者简介：徐兆德(1984一)，男，大学本科，工程师，主要从事铝电解多功能机组设计研发工作。