近幾年來，仿真分析分析隨著建筑業(yè)的塔式不斷發(fā)展，塔式起重機（簡稱塔機）應(yīng)用日趨廣泛，起重且已成為高層建筑施工的仿真分析分析主要垂直運輸設(shè)備。然而，塔式各種大型施工設(shè)備發(fā)生的起重事故中，塔式起重機占絕大多數(shù)。仿真分析分析因此，塔式需要對塔機的起重強度做詳細分析，防止由于結(jié)構(gòu)原因?qū)е聶C毀人亡！仿真分析分析本文應(yīng)用SolidWorks對塔式起重機整體和塔機的塔式平衡臂做分析研究。
一、起重塔機整體分析
在SolidWorks中建立分析模型：因為塔機屬于桁架式，仿真分析分析所以在分析的塔式時候要采用橫梁單元，梁單元是起重把框架分解成很小的直桿，并應(yīng)用相似的變形到每個直桿。每個直桿有兩個節(jié)點，每個節(jié)點有6個自由度。比如下面的框架結(jié)構(gòu)，采用梁單元可以劃分為其原理如下圖所示：
依據(jù)橫梁單元的原理，在此塔機平衡作用下，在SolidWorks中其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析結(jié)果如下圖所示：
從分析結(jié)果來看，整體結(jié)構(gòu)趨勢良好，但是在實際工作中，塔機的平衡臂經(jīng)常會出現(xiàn)一些意向不到的疲勞，特別是在拉桿和平衡臂交接位置。對于分析來說，如果部件出現(xiàn)問題要先分析整體，整體結(jié)構(gòu)良好在分析細節(jié)，目前整體情況良好，可以把平衡臂單獨分離出來，可以詳細的建立模型，以便得到更準確的結(jié)果。
二、塔機局部細節(jié)分析
在實際當中因為關(guān)心的是拉桿和平衡臂交接位置，所以在做模型的時候也把拉桿做出來，以方便整體受力的分析！
根據(jù)塔機的工作原理，轉(zhuǎn)化邊界條件，平衡臂的右邊固定，拉桿的上端也固定。由于平衡臂自身重量不能忽略，所以要考慮自身的重量；在平衡臂的左邊是操作間，轉(zhuǎn)化為10T的力，整個邊界調(diào)節(jié)確定完之后，在SolidWorks中的分析結(jié)果如下圖所示：
分析結(jié)果和實際結(jié)果趨勢一樣，也是在平衡臂和拉桿之間，最大為450MPa，和屈服強度相比相對較大，有待改進結(jié)構(gòu)或者更換更好的材料。為了更好的改進結(jié)構(gòu)，在SolidWorks的分析中也可以查看軸心力，可以單獨查看每根梁的軸心力也可以查看整體的軸心力，整體軸心力分布圖如下圖所示：
列舉橫梁力和橫梁應(yīng)力如下圖所示：
以上局部的細節(jié)分析給我們的細節(jié)改進提供了指導(dǎo)意見；當然，在分析中不僅是靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，因為塔機的工作環(huán)境是室外，也可以考慮刮風(fēng)對塔機的影響，這就需要把風(fēng)轉(zhuǎn)化為風(fēng)載，可以直接轉(zhuǎn)化成靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，也可以使用振動分析；對于振動分析，也可以分析地震對塔機的影響，只需要知道地震波的相關(guān)數(shù)據(jù)就可以模擬，在這里就不詳細說明。
從上面的分析，我們可以看到分析可以模擬很多我們在實際工作和實驗條件滿足不了的工況，并且代價小，可以減少樣機制造和測試！
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