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正面吊运机在港口主要作用是对集装箱进行搬运操作,是一种非常重要的特种起重设备。而臂架结构则是正面吊的最重要的结构之一,吊装集装箱时,臂架结构取到了关键性的作用,一定程度上,吊装臂架的结构强度决定了正面吊的性能优劣。本文以45T集装箱正面吊为研究对象,以下为研究工作: 1、理解正面吊工作时的工作原理以及运动方式,运动方式为两种:垂直起吊和普通起吊。普通起吊即先俯仰后伸出运动,下降时正面吊先收缩臂架,然后俯仰,接着正面吊进行爬升降落运动。确定了臂架极限工况:吊臂处于最大载荷工作最高点、吊臂处于力矩最大点、吊臂处于最远工作点; 2、建立实体模型,进行几何清理,保证网格质量,利用HyperMesh进行几何清理和几何修补,简化连接方式,定义臂架属性包括单元设置、材料属性、截面属性等,分析工况及边界条件,赋予载荷与约束,调入ANSYS求解器求解。 3、通过静力学分析,得到了臂架在各个工况下的最大变形量、最大应力等值,验证了各工况下起重机械臂位移变形量、最大等效应力在许可范围内。进行模态分析,判断各工况下臂架的最大变形量,得出第一种工况为危险工况。通过ANSYS进行屈曲分析,得到机械臂架的前六阶屈曲特征值、屈曲模态云图等等,判断臂架设计的可靠性。