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大型游艇豪華貴重、體積大、自重過重、不能水平擠壓，還受船舶型寬、型深及潮汐水位的約束，不能用現場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式起重機械的接地比壓，也可以用港池內浮式起重機吊裝，但是調遣大型履帶(汽車) 起重機或浮式起重機作業(yè)，接卸成本昂貴。基于上述原因提出設計PDA(吊具，吊具梁和截面如圖所示。
為減輕PDA吊具自重，用有限元分析進行靜力迭代計算，確定不同板厚和高度的等強度截面梁和腹板中空拓撲。本方案沒有進行設計變量、目標函數式的優(yōu)化設計，而是對殼單元改變板厚實常數截面參數。
1) 各板件厚度方向的位置以板厚幾何中分面來確定。
2) 為便于有限元計算，建模過程中忽略的圓角，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) 邊緣為該截面對計算結果影響很小，在建立有限元模型時不予考慮。
3) 箱形結構梁選用殼單元，殼單元每塊面板的主尺寸應大于其厚度的架選用梁單元，吊耳中心點選用質量點單元，并建立剛性區(qū)域。上述有限元分析單元每個節(jié)點有6個自由度，分別沿方向移動和繞軸線轉動。可進行承受縱向和橫向載荷作用下的彎曲、拉壓和剪切應力分析計算。
4）網格劃分要兼顧分析計算精度、成本和時間網格劃分時要局部加密網格吊具有限元分析模型。
有限元分析計算應力結果顯示評定準則為給出的第四強度理論強度條件，其應力最大值應小于材料的許用應力。根據安全系數及材料特性可對結構的強度進行評估，確認其是否滿足要求成本，吊點未考慮采用可調拉桿，調平較困難。因此，在有限元分析中，對吊具梁一端上移時所需的力進行計算。取代游艇自重在吊具L個吊點處共施加的垂直質量點的載荷，取 L個吊點中的一點，取消其對應的轉鎖孔面約束，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，經過理論計算及有限元分析時的反復加載試驗，最終得出在力達到時此處上移(翹)了得出結論，當此處額外施加垂直向上的力時，端點上移(翹)了轉化成吊具梁轉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，符合文獻中第四強度理論強度條件要求。由圖、知梁的另一端下撓，由圖知梁兩端各下撓，根據吊裝經驗和吊具結構變形的整體協調性，該工況不需可調拉桿吊具結構也可達到零分力吊裝要求。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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