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大型游艇豪華貴重、體積大、自重過(guò)重、不能水平擠壓，還受船舶型寬、型深及潮汐水位的約束，不能用現(xiàn)場(chǎng)62岸橋自帶的吊鉤橫梁吊裝，必須采用零水平分力吊裝。該公司碼頭是重力式碼頭，碼頭前沿雖然能承受大型流動(dòng)式起重機(jī)械的接地比壓，也可以用港池內(nèi)浮式起重機(jī)吊裝，但是調(diào)遣大型履帶(汽車) 起重機(jī)或浮式起重機(jī)作業(yè)，接卸成本昂貴�；谏鲜鲈蛱岢鲈O(shè)計(jì)PDA(吊具，吊具梁和截面如圖所示。
為減輕PDA吊具自重，用有限元分析進(jìn)行靜力迭代計(jì)算，確定不同板厚和高度的等強(qiáng)度截面梁和腹板中空拓?fù)�。本方案沒(méi)有進(jìn)行設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而是對(duì)殼單元改變板厚實(shí)常數(shù)截面參數(shù)。
1) 各板件厚度方向的位置以板厚幾何中分面來(lái)確定。
2) 為便于有限元計(jì)算，建模過(guò)程中忽略的圓角，將其處理為直角。吊具箱形梁焊接工藝邊的上、下蓋板(翼緣板) 邊緣為該截面對(duì)計(jì)算結(jié)果影響很小，在建立有限元模型時(shí)不予考慮。
3) 箱形結(jié)構(gòu)梁選用殼單元，殼單元每塊面板的主尺寸應(yīng)大于其厚度的架選用梁?jiǎn)卧�，吊耳中心點(diǎn)選用質(zhì)量點(diǎn)單元，并建立剛性區(qū)域。上述有限元分析單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度，分別沿方向移動(dòng)和繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)�？蛇M(jìn)行承受縱向和橫向載荷作用下的彎曲、拉壓和剪切應(yīng)力分析計(jì)算。
4）網(wǎng)格劃分要兼顧分析計(jì)算精度、成本和時(shí)間網(wǎng)格劃分時(shí)要局部加密網(wǎng)格吊具有限元分析模型。
有限元分析計(jì)算應(yīng)力結(jié)果顯示評(píng)定準(zhǔn)則為給出的第四強(qiáng)度理論強(qiáng)度條件，其應(yīng)力最大值應(yīng)小于材料的許用應(yīng)力。根據(jù)安全系數(shù)及材料特性可對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)其是否滿足要求成本，吊點(diǎn)未考慮采用可調(diào)拉桿，調(diào)平較困難。因此，在有限元分析中，對(duì)吊具梁一端上移時(shí)所需的力進(jìn)行計(jì)算。取代游艇自重在吊具L個(gè)吊點(diǎn)處共施加的垂直質(zhì)量點(diǎn)的載荷，取 L個(gè)吊點(diǎn)中的一點(diǎn)，取消其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)鎖孔面約束，施加5的垂直向上的力，使其處于平衡狀態(tài)。逐漸加大施加的力，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算及有限元分析時(shí)的反復(fù)加載試驗(yàn)，最終得出在力達(dá)到時(shí)此處上移(翹)了得出結(jié)論，當(dāng)此處額外施加垂直向上的力時(shí)，端點(diǎn)上移(翹)了轉(zhuǎn)化成吊具梁轉(zhuǎn)鎖孔的面約束力為圖合位移云圖和圖特殊位移工況上移梁應(yīng)力曲線特殊位移工況上移梁位移曲線特殊位移工況正常梁應(yīng)力曲線及圖特殊位移工況正常梁位移曲線可以看出，符合文獻(xiàn)中第四強(qiáng)度理論強(qiáng)度條件要求。由圖、知梁的另一端下?lián)希蓤D知梁兩端各下?lián)�，根�?jù)吊裝經(jīng)驗(yàn)和吊具結(jié)構(gòu)變形的整體協(xié)調(diào)性，該工況不需可調(diào)拉桿吊具結(jié)構(gòu)也可達(dá)到零分力吊裝要求。
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