基于Solidworks的核电起重机抗震性能分析.pdf

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1、基于Solidworks的核电起重机抗震性能分析赵翠萍辛虎君李刚1山西机电职业技术学院机械工程系长治0460112北京起重运输机械设计研究院北京100007摘要：针对单梁电动葫芦起重机在地震中可能被地震波上抛坠落的情况，利用Solidworkssimulation软件分析了某核电厂房用2t单梁电动葫芦起重机在地震载荷下的应力和位移，通过Solidworkssimulation建立单梁电动葫芦起重机有限元模型，根据起重机实际约束情况对有限元模型加载约束，再将地震反应谱输入到Solidworkssimulation中，由此得

2、到地震载荷作用下起重机处于跨端、跨中的应力和位移。关键词：核电起重机；抗震分析；反应谱中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1001—0785(2014)05—0068—04Abstract：Consideringthesituationwheresingle—beamelectric—hoistcranemaysufferupthrowingandfallingbytheea~hquakewave，solidworkssimulationsoftwareisadoptedforanalysisofstressa

3、nddisplacementwith2tsingle—beamelec—tric—hoistcraneundertheseismicloadincertainnuclearplant，withthefiniteelementmodelbuiltforsuchcrane．Basedontheactualconstraintconditionofthecrane，correspondingconstraintsareloadedtothefiniteelementmodel，andthentheearthquake—resp

4、onsespectrumisinputintosolidworkssimulation，hencetofigureoutstressanddisplacementwhenthecraneatspanendandmid—spanundertheseismicload．Keywords：nuclearcrane；seismicperformanceanalysis；responsespectrum0引言应力和位移进行分析。1起重机在地震载荷作用下的受力分析地震以波动的形式来传递能量，对地面建筑物等进行破坏，致使安装在建筑物上

5、的起重机随根据GB50267-1997核电厂抗震设计规范和着地震波形的变化而出现被抛起的情况，如果抛ASMENOG一1—加04桥、门式起重机制造标准，起弧度过大，起重机就有被抛下地基的可能。由当地震发生时，桥式起重机是在地震波的作用下等于地震发生的不可预见性，被地震波抛下的起重效于在地震波作用下的单自由度体系(见图1)，质机会对车间工作人员和设备造成巨大威胁，特别点由于受地震波的影响，产生的地震作用方程为是在化工车间、核电等高危险场所。因此，分析m(t)+m(t)+ky(t)=0(1)由地震载荷作用引起的起重机的内应力和

6、位移，对预防由突发地震引起的起重机掉落的危险具有重要的价值，例如文献[3]利用应用MSC·MARC程序对75／5t核电起重机进行了抗震分析，文献[4]对42．5m高的环行起重机的局部动力效应和抗震性能进行了分析。单梁电动葫芦因其价格低廉、安装容易、操作简便等特点而成为起重设备中使用最广泛的一种机型，但对于它的事故研究却鲜有由地震引起事故的研究。基于此，本文以单梁电动葫芦起重机为研究对象，将单梁图1单自由度体系电动葫芦起重机看成一个质点，利用振动理论和Solidworkssimulation软件对其在地震载荷作用下的式中：

7、(t)为地基的水平运动位移u(t)的一68—《起重运输机械》2014(5)二阶导数，Y(t)为质点A弹性变形引起的水平位中的实体单元，对三维模型划分单元，形成分析移，k为质点结构的刚度，m为质点的质量。用的有限元模型，如图3所示。对所建立的有限元模型进行约束和加载，在约束和加载时起重机令P(t)=一m(t)，则式(1)可变为的参考方向如图4所示。由于地震载荷波形传播my+ky=P(t)(2)能量，由式(8)分析可知，求解地震载荷引起的当地震发生时，由于地基没有初始位移，所以内力需要利用地域的地震反应谱，图5、图6和图7质

8、点初始位移、初速度为0，故对式(2)求解微分别为该类起重机在使用地域的地震反应谱，将反分方程得到质点A因地震载荷引起的水平位移为应谱导入Simulation中，分析得到在地震载荷下的)=no)(3)在满载隋况下的跨中和跨端、y、z方向的应力云图，如表1所示。在分析的过程中，为考虑最危险式中：=^／为单自由系统的固有频