【正文】 軟件逐步在我國推廣使用，人們開始嘗試將其它軟件應(yīng)用于塔機(jī)的靜動(dòng)力分析，其中 ANSYS 軟件就是一種較好的選擇。起升機(jī)構(gòu)的主要功能是起吊重物，在頻繁的起吊、卸載和變速過程中，起升機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的零部件都處在一個(gè)較大的交變應(yīng)力狀態(tài)中，會(huì)因疲勞等原因造成其損壞，一旦零件損壞，就會(huì)使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)失效，其后果就會(huì)使吊運(yùn)在空中的重物突然失控下墜，造成突發(fā)性事故，這種情況在工地上時(shí)有發(fā)生。這種方法使用起來比較簡便，但其缺點(diǎn)是對于不同用途、 不同工作性質(zhì)的結(jié)構(gòu)采用同一的安全系數(shù)，而且安全系數(shù)往往偏大或過低 。 在科學(xué)研究方面，新的理論、新的計(jì)算方法的建立以及新產(chǎn)品的研制，都必須經(jīng)過理論性的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)來證實(shí)其可行性和可靠性。破壞的主要原因有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造質(zhì)量不過關(guān)、施工人員操作不規(guī)范、過載、低溫脆性，應(yīng)力腐蝕和疲勞等。s infrastructure construction and development of the national economy, playing an increasingly important role. Design of reasonable or not directly related to the performance and tower crane costs, a business relationship between the survival and development. This paper will have a detailed description about QTZ80 tower crane boom and the rising anization’s design. In this paper, a detailed explanation will be made about QTZ80 tower crane arm’s crosssection form,the motor of the rising anization and the rising anization’s various tower crane arm of the threedimensional map of parts and pleting mapping of the boom assembly is based on Threedimensional modeling software SolidWorks,gain QTZ80 tower crane arm’s finite element analysis with ANSYS, gain the boom’s stress distribution to determine the boom operating dangerous point, the tower of strength and stiffness were checking to determine whether the performance of the design can meet design requirements, make a modal analysis of overall of QTZ80 tower crane with ANSYS, gain the entire dynamic of the tower crane. Keywords: threedimensional modeling。設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到塔機(jī)的性能和成本，關(guān)系一個(gè)企業(yè)的生存 與 發(fā)展。finite element。而起重臂設(shè)計(jì)不合理這項(xiàng)原因所占比例最大。 工程起重機(jī)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 塔式起重機(jī)簡稱塔機(jī)， 發(fā)明于 20世紀(jì)之初的歐洲。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展， 人們對于 塔式 起重機(jī)性能要求越來越高，不僅要求起重機(jī)重量輕、剛性好、作業(yè)空間大，而且要求起重機(jī)小車和大車的運(yùn)行速度高，作業(yè)效率高等要求 ，更重要的是要求塔機(jī)的人性化和智能化 。這就需要在正確的確定塔機(jī)起重臂的截面和評估起升機(jī)構(gòu)的零部件的疲勞壽命的前提下，進(jìn)行正確的有限元建模進(jìn)而得到較為精確的塔機(jī)的動(dòng)力特性，從而為施工現(xiàn)場的操作制定一個(gè)正確的有科學(xué)依據(jù)的操作規(guī)程，進(jìn)而在提高塔機(jī)的使用壽命的同時(shí)減少以至避免事故的發(fā)生。近年來，在材料學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的研究成果，不斷應(yīng)用于塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造中，使試驗(yàn)技術(shù)達(dá)到相當(dāng)高的水平。 （ 1）塔式起重機(jī)起重臂在動(dòng)態(tài)有風(fēng)情況下的應(yīng)力與變形 由于塔式起重機(jī)工作過程中的幅度、吊重和風(fēng)向等條件是不斷變化的，本文將對塔機(jī)在最大起重量（滿載）、最大幅度、適度超載極限狀態(tài)下的塔臂的應(yīng)力與變形。 ○2分類及特點(diǎn)： 單吊點(diǎn)小車變幅臂架，靜定結(jié)構(gòu)，幅度在 40 米以下多采用。但是截面的成型難度大，生產(chǎn)周期長 . 我國幾乎所有雙吊點(diǎn)塔式起重機(jī)起重臂截面可以設(shè)計(jì)成三角形或者矩形如下圖 圖 22 常用平衡臂形式 （ 2） 采用矩形截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對于矩形結(jié)構(gòu)（如圖 22）當(dāng)塔機(jī)提升重物回轉(zhuǎn)時(shí)塔臂受到斜向下的合力的作用，塔臂矩形截面容易變形且矩形結(jié)構(gòu)浪費(fèi)材料。 采用正三角形 C處吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)比較容易，當(dāng)采用倒三角形時(shí) D E 桿件還需要另外的附加結(jié)構(gòu)。鋼拉桿一般采用扁鋼板、實(shí)心圓鋼或者厚壁無縫鋼管制成。通過對分析對象劃分網(wǎng)格，求解有限個(gè)數(shù)值來逼近和模擬真實(shí)環(huán)境的無限個(gè)未知量。 ANSYS 提供了多種梁桿單元，在塔機(jī)分析中以梁單元為主，桿單元用的很少，而且可用梁單元代替。 GUI:Main MenuPreprocessorMeshingMeshtool… 1XYZ JUN 19 20xx22:31:37ELEMENTS 圖 42 劃分網(wǎng)格完成 圖 施加約束 11 112 1234567891021202322151617181928291314132XYZ JUN 19 20xx22:37:16LINESTYPE NUMUROT 圖 43 施加約束 施加 載荷 1．施加風(fēng)載荷 計(jì)算風(fēng)載荷公式 w w wF C p A? (N) (41) 式中 : wF 作用在塔式起重機(jī)上和物品時(shí)上的風(fēng)載荷（ 1wF , 2wF ）， N； 12w W wF F F??； wC 風(fēng)力系數(shù)； wp 計(jì)算風(fēng)壓， wp =250pa。 ANSYS 模態(tài)分析的過程由 4個(gè)主要步驟組成： （ 1） .建模。 選擇分析類型和分析選項(xiàng) 這一 步要選擇模態(tài)分析類型、模態(tài)提取選項(xiàng)和模態(tài)擴(kuò)展選項(xiàng)等。 評價(jià)結(jié)果 這一 步的操作主要在通用后處理中進(jìn)行。 = = 8 0 0 0 9 . 8 + 8 0 0 0 9 . 8 3 . 5 % = 8 1 1 4 4 NQqF P F? ? ? ? ?滑輪組及導(dǎo)向滑輪總效率 ? =? = P 最大起重量 Fq 釣鉤組重（由表 52） ? 滑輪組倍率 則 maxS =???QF= 811444 ?= N 計(jì)算鋼絲繩直徑： scd ?? ； （ 52） 式中： d 鋼絲繩最小直徑， mm； c 選擇系數(shù)（ Nmm ）、見表 22； maxS 鋼絲繩最大靜拉力 ,N。 高速起吊： 2 . 1 8 1 1 4 4 2 8 4 2 . 5 22 . 2 6 0 1 0 0 0 0 . 8 5jcP k W?? ? ??? 低速起吊： 2 . 1 8 1 1 4 4 2 0 3 0 . 3 72 . 2 6 0 1 0 0 0 0 . 8 5jcP k W?? ? ??? 故過載校驗(yàn)合格。 ? 滑輪組倍率； 1D 卷筒計(jì)算直徑， m, 1D D d??。在設(shè)計(jì)的過程中，鍛煉了我們運(yùn)用所學(xué)軟件并進(jìn)行舉一反三解決實(shí)際問題的能力，使自己的能力得到進(jìn)一步的提升。 總而言之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我 收獲很大，也是我走向工作崗位干好工作的一個(gè)良好的奠基 石。 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 張宏梅編譯 .工程機(jī)械文摘集粹 [J]. 日本塔式起重機(jī)制造 ,20xx:4. ［ 2］ 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx. ［ 3］王凱輝，顧美麗等 .塔式起重機(jī)的事故分析及研究 [J].建筑機(jī)械 ,1999:4547. ［ 4］王贊芝 ,王國安 .塔機(jī)起重臂彎折事故分析 [J]. ［ 5］ 徐克晉 .金屬結(jié)構(gòu) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1982. ［ 6］王進(jìn) .基于有限元法的塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究 [J].建筑機(jī)械械 .20xx. ［ 7］孟憲頤 ,張 朋 . 李梅山 .在用塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)剩余壽命的估算 [J].建筑機(jī)械 .1998. ［ 8］張自力 ,李剛 .塔機(jī)水平臂折臂事故分析 [J].建筑機(jī)械 .(上半月刊 ). ［ 9］肖和云 ,孟 濱 .一起塔式起重機(jī)事故的原因分析 [J].起重運(yùn)輸機(jī)械 .20xx. ［ 10］于海峰 ,周永江 .風(fēng)雪中的輕鋼結(jié)構(gòu) [J].20xx 年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文 . ［ 11］廖希亮 ,陳清奎 .計(jì)算 機(jī)繪圖與三維造型 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx. ［ 12］《建筑起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)匯編 塔式起重機(jī)與施工升降機(jī)篇》 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 . . ［ 13］《中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編》起重機(jī)械卷（上、中、下） [M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 .. ［ 14］ 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》 [S] .《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》編寫組 . ［ 15］ 《工程起重機(jī)》第二版 [M].高等學(xué)校工程機(jī)械專業(yè)教材 . ［ 16］ 陳瑋璋，顧迪民 .起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu) .人民：教徒出版社， 1986. ［ 17］ 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》修訂版 [S] .國防工業(yè)出 版社出版 . ［ 18］ 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》第二版 [S] .東北工學(xué)院 .《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》編寫組 . ［ 19］ 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第 4 卷 [S] .機(jī)械工業(yè)出版社出版 . ［ 21］ 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊 [M].起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊編寫組 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1980. ［ 22］ 龔曙光主編 .《 ANSYS 工程應(yīng)用與實(shí)例解析》 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 . ［ 23］ 高秀 ,何永榮主編 .《建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用》 [M].北京：人民交通出版社 .. ［ 24］ 顧迪民主編 .《工程起重機(jī)》 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社 .（第二版） . ［ 25］ 張質(zhì)文 ,虞和謙 ,王金諾等主編 .《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》 [M].北京：中國鐵道出版社 .. ［ 26］ 張質(zhì)文 .起重運(yùn)輸機(jī)械 .北京 :人民鐵道出版社 , 1985. ［ 27］《建筑起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)匯編 塔式起重機(jī)與施工升降機(jī)篇》 [S] .北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 .. ［ 28］《建筑起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)匯編 綜合、建筑卷揚(yáng)機(jī)與履帶起重機(jī)篇》 [S] .北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 .. ［ 29］ 胡宗武 ,徐履冰 ,石來德主編 . 《非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》 [S] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . ［ 30］ 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. ［ 31］ Ansys, Analysis Guide Release Third Edition SAS,IP inc,1997. ［ 32］ Ansys, Thermal Analysis Release Third Edition SAS,IP inc,1997.