吊排计算书-abaqus.docx

1， 分析对象、目的及作业工况
分析对象：吊排（几何模型如图1所示）
作业工况：载重100吨（可从tribon中截取实际作业安装图粘贴示意）
分析目的：考察其在特定工况下，结构整体及吊耳处等局部敏感部位的安全性及可靠性。确保安全作业的正常开展
2， 几何模型及有限元网格划分
基于PRO.E三维建模软件平台，建立几何模型如下图所示：

图5.1 吊排几何模型示意图
结构的离散化主要采用六面体单元，结果如下图所示：

图5.2 吊排有限元网格划分示意图
3， 约束及载荷
约束：由于吊耳在实际作业时与缆绳或是销轴之间是一种轴向的约束，因此在计算过程中遵循实际情况，在8个吊耳的受力面设置旋转自由度，释放其轴向转动自由度。
载荷：考虑到实际的吊重结构复杂，及时间的紧迫，不方便全部参与有限元计算，现将其载荷简化为载重重心处之集中载荷，施加于各个作用面。具体重新坐标可在trion中量取。
4， 计算结果及整理
通过计算，整理计算结果如下，

图5.3 吊排整体结构之受力图

图5.4 吊排整体结构之变形图（300倍）

图5.5 超过材料许用应力区域显示

图5.6 结构之最大受力点

图5.7 几个受力较大的吊耳受力大小及变形形式

图5.8 吊排底端马脚之受力云图
通过整体结构之计算结果可知，结构整体强度尚可，只有吊耳处很少的几个单元超过许用值，最大值达到246MPa，略超过许用值，这个可以归因于吊耳处结构较为复杂，且设置了焊接连接，结构单元质量较差所致。
通过对各个吊耳处的应力及应变示意图（只取了8个吊耳中受力较大的4个）可知，其变形及受力形式大致一致，只有一个吊耳处受力略超许用值。
通过计算马脚出的应力（量较多，只取了受力最大的一个），可以看出马脚的受力很小，对结构的损伤不大，只有32.6MPa，完全符合要求。
5， 结论
通过计算校核，该吊排基本能够满足实际作业要求，鉴于计算结果中存在几个单元超过许用值的现象，可以归结于网格本身质量问题。为保证作业安全之更加可靠，可提供建议如下：
1） 在吊耳受力较为明显区的型钢腹板处添加肋板，以抵消其变形较大而引起的对吊耳拉伸之势。
2） 对马脚的布置方式稍作调整（根据具体情况），使结构受力更加均匀，各构件使用率更加合理。