【正文】 1 中文 6064 字 預(yù)防航道挖泥的有限元建模和分析 摘要： 本文給出了一個(gè)概念結(jié)構(gòu)的有限元建模和分析起重機(jī)的建議，這是一個(gè)常見的部分航道挖泥船設(shè)施。這些挖泥設(shè)施通常包含兩個(gè)起重機(jī)：像泵船的雙體船和在船頭的輔助起重機(jī)。這里主要討論各種有限元模型對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和弱勢(shì)，避免起重機(jī)在工作時(shí)頻繁出現(xiàn)故障?；灸繕?biāo)是實(shí)際數(shù)值模型和簡(jiǎn)單的不充分的模型預(yù)測(cè)真正的結(jié)構(gòu)形態(tài)起重機(jī)相比的復(fù)雜的利益。在這個(gè)意義上，我們?cè)谝粋€(gè)高效的有限元建模階段設(shè)計(jì)可能類型的結(jié)構(gòu)模板。 愛思唯爾有限公司版權(quán)所有， 2021 關(guān)鍵詞： 航道挖泥、起重機(jī)、適 用性失敗、有限元建模、鏈接菲 在水面分類的航道挖泥實(shí)施的材料，大部分是桶和桶挖泥不斷鏈支持起重機(jī)的結(jié)構(gòu)。如圖 1。 挖掘是由在陷入物質(zhì)的水床上移動(dòng)桶來實(shí)現(xiàn)。開挖連續(xù)性取決于水桶的大小和距離，以及鏈的速度和長(zhǎng)度。大型橫向變形的起重機(jī)最常見的故障是鏈自由運(yùn)動(dòng)時(shí)忽然停止，這是由于起重機(jī)臂的設(shè)計(jì)不足，通常出現(xiàn)這種類型失敗的原因是起重機(jī)的數(shù)值模型不適當(dāng)。本文認(rèn)為以有限元模型為結(jié)構(gòu)的起重機(jī)作為為挖泥船工作工具和弓起重機(jī)作為起重機(jī)操縱設(shè)備的服務(wù)和維修情況做了適當(dāng)?shù)姆治觥? 文件處理有限元分析這樣的類似 類型的結(jié)構(gòu)相對(duì)少見。他們的主要特點(diǎn)是應(yīng)用復(fù)雜的模型，但只分析關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件。另一組論文推薦在現(xiàn)實(shí)里不能實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單模型。這種情況其他專家都研究有替代的方案，即先進(jìn)建模的可能性的旋臂結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體。 在開采條件下，這種結(jié)構(gòu)類型的起重機(jī)在挖泥時(shí)應(yīng)該滿足一些相反的要求及其設(shè)計(jì)應(yīng)該有一個(gè)積極的意義，一個(gè)合理的方案。起重機(jī)的承載能力是其主要的和強(qiáng)制的性能。應(yīng)力條件應(yīng)該在所有結(jié)構(gòu)元素規(guī)定的范圍內(nèi)，排除故障狀態(tài)。 旋臂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是另一個(gè)所需要的結(jié)構(gòu)完整性。對(duì)于這種薄壁結(jié)構(gòu)，全球屈曲和局部穩(wěn)定性的外觀損失都是有可能的。 2 圖片 1：航道挖泥船的輔助弓起重機(jī)和主臂起重機(jī) 可服務(wù)性是性能提供條件 ，真正的開發(fā)機(jī)。它通常與剛度，即國(guó)家的位移和變形的結(jié)構(gòu)，提供不間斷的工作可能失敗的后果，只有所謂的 “ 不可抗力 ” 情況 上述條件的需求 因?yàn)榱鲃?dòng)性在開發(fā)和維護(hù)，以及能源效率的挖泥船 相對(duì)小數(shù)量 的懸臂結(jié)構(gòu)。此外，它是必要的臂結(jié)構(gòu)制造與最小數(shù)量的鋼和是一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，至于最小化的生產(chǎn)價(jià)格。 根據(jù)前面提到的事實(shí)，很明 顯，終極階段設(shè)計(jì)是選擇一個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)系統(tǒng) (即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)元素 )和精化的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。下一個(gè)重要階段是選擇可靠的數(shù)值模型，能模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)的行為 在各種行為和預(yù)測(cè)可能的故障狀態(tài)，這是本文的主題。 紙是面向分析的優(yōu)點(diǎn)和問題 在應(yīng)用程序的各種有限元模型對(duì)這種類型的結(jié)構(gòu)。主要的目標(biāo)是強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用程序的好處足夠復(fù)雜的和合理的數(shù)值模型對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的懸臂結(jié)構(gòu)的行為。這項(xiàng)研究成果可以提高效率的貢獻(xiàn)在設(shè)計(jì)過程有限元建模階段的這種結(jié)構(gòu)。 在該地區(qū)應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析， 目標(biāo)通常是配方的 “ 最佳 ” 模型 [8]。嚴(yán)格的意義上， “ 最優(yōu) ” 項(xiàng)目是一個(gè)結(jié)果，是一個(gè) “ 優(yōu)化 ” 的過程。在實(shí)際工程意義上尋找“ 最佳合理 ” 的替代品可以標(biāo)記為 “ 優(yōu)化 ” 。這樣的 “ 最佳 ” 模型可以提供最好的質(zhì)量的近似 “要求和足夠的”真正的“共同設(shè)計(jì)實(shí)踐”。 模型的選擇取決于結(jié)構(gòu)拓?fù)?終于，配置的動(dòng)作和假定的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。航道斗式挖泥船臂是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)與顯著的長(zhǎng)度相比其他維度。它是一種薄壁結(jié)構(gòu)變壁 3 厚，橫向加勁肋形式，提高了承載力和剛度的結(jié)構(gòu)。 初步分析， 1 d即梁有限 元模型是令人滿意的，但只能測(cè)定元素的大概尺寸。以下步驟是一個(gè)復(fù)雜的分析模型的應(yīng)用與表面 2 d FEs[9]，建模的重要細(xì)節(jié)，正確的邊界和接口條件和操作。進(jìn)行非線性分析 (幾何非線性而不是材料非線性 )以及自由振動(dòng)的分析可能是非常有用的對(duì)于獲得一個(gè)更真實(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。 最 后，如果有應(yīng)力集中在當(dāng) 地的區(qū)域 (“ 熱點(diǎn)區(qū) ” )，當(dāng)外部行動(dòng)是分布在一個(gè)相對(duì)小的表面，或如果強(qiáng)調(diào)正交到板擴(kuò)不容忽視，應(yīng)用程序的模型與 3 d FEs是必不可少的條件。因?yàn)樗撬岬降?，這些模型是非常復(fù)雜的，太貴了，分析全球結(jié)構(gòu)行為的臂的結(jié)構(gòu)和適合當(dāng)?shù)氐难芯啃Ч? 行為的臂的薄壁結(jié)構(gòu)，可以 將其近似相當(dāng)好，一個(gè) 2 d模型，在模型中強(qiáng)調(diào)在正交方向表面上是被忽視的 [10]。此外，它是合理的假設(shè)，沒有剪切板內(nèi)擴(kuò)。這些情況表明可能使用模型基于基爾霍夫彎曲理論的薄板。異常，對(duì)于板塊相對(duì)較大的厚度有必要應(yīng)用 ReissnerMindlin 模型對(duì)厚板彎曲。為了避免出現(xiàn)的所謂的 “ 剪鎖 ” 現(xiàn)象，厚板模型，考慮剪切影響 (即實(shí)際剪切剛度 )可以提供非常滿意的結(jié)果。 一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值試驗(yàn)將說明 模型的優(yōu)勢(shì)與 2 d有限元與 1 d有限元模型。這個(gè)測(cè)試的結(jié)果將作為主要的論點(diǎn)在最后的有限元模型的選擇。這個(gè)測(cè)