米高空作业平台外文翻译.doc
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7.5米高空作业平台在典型工作中的力学性能分析案例
樊雨燕1*,张珂1,孙佳1,于慧业2
1.交通与建筑工程学院,沈阳建筑大学,沈阳110168,中国
2江苏申锡建筑机械有限公司，无锡214101，中国
*联系作者：
fanzhuangfan@
摘要为了探讨7.5米高空作业平台的结构组件的选择的合理性并且为进一步的优化设计提供了依据，本文分析了7.5米的高空作业平台的力学性能并且发现其危险位置及在三种不同结构中的最大的变形位置。
基于有限元分析软件ANSYS,梁单元为基本单元的平台有限元分析模型,并根据悬浮平台的相关标准,作者建立了三个典型工作案例.本文分析了平台模型在不同条件下的应力强度和静态变形。
ANSYS静力分析的最大应力强度为41.235mpa和最大变形是3.305毫米。
本文指出了危险的部分位于连接底和第二个两米标准节的边杆。
高空作业平台满足力学性能要求。
关键词高空作业平台,有限元,有限元分析软件,典型的工作案例,力学性能分析。
1引言
随着城市化的加速和城市加速推进建筑装饰、造船、城市林业建设和其他行业的工作设备需求越来越多的需求。
高空作业平台作为一个系列工程机械设备广泛应用于造船、市政建筑行业,如火港口运费。
它具有广阔的开发前景。
随着高空作业平台技术的进步，悬浮平台发展到了较大的规模。
然而,异型结构问题变得越来越重要。
在结构设计时必须考虑高空作业平台的结构强度和刚度分析,已经成为关键的问题。
有限元理论的日益完善和计算机技术的快速发展提供一个更好的解决办法。
所以有限元方法在工程领域得到广泛应用。
数值方法连续介质问题是最活跃的分支,它解决了很多复杂的工程分析。
基本思想的有限元法是为了模拟或近似原始的对象,它分连续域为有限单元和连接在一起的单位以某种方式。
因此问题的连续无限自由度简化为离散的有限自由度问题。
在对象划分,其单位将分析,然后分析最终得到整个对象。
高空作业平台结构的整体平衡方程是：
Κδ=Ρ
在那里,Κ是全球性的刚度矩阵;δ是节点位移数组;Ρ是节点负载数组。
每个单元的压力是:
ε=Bδe
在那里,B是应变矩阵;δe是单元节点位移数组。
每个单元的压力是:
σ=Sδe
在那里,年代是应力矩阵。
2建立高空作业平台模型
2.1主要参数的平台结构
在高空作业平台的长度是7.5米,宽度是0.6米,高度为1米,结构质量是800公斤。
高空作业平台结构由三块2米标准节和标准节,标准和底部框架进行连接螺栓的M12。
2.2平台的简化结构
根据结构特点和承载特性的高空作业平台,作者进行了适当简化,避免过于复杂的问题的前提下,反映了主要力学特性的平台结构尽量如实。
1.简化了高空作业平台钢结构作为空间框架结构;
2.使用相同的一个节点的梁单元而不是地方,每个杆件的高空作业平台是焊接;
3.因为高空作业平台有大量的梁单元、壳单元分析了底壳牌仅以避免问题的连接梁单元和壳单元有不同程度的自由。
2.3定义单元类型、材料属性
单位类型:
因为在工作平台的标准部分,最后结合屏障和底部框架梁框架结构,材质是Q235。
所以选择空间框架结构的梁单元,其中规定BEAM188通过ANSYS,建立研究结构的有限元模型。
这个梁单元有2个节点的方向移动X,Y。
Z轴在节点坐标系和旋转与X,Y,轴。
所以它可以满足分析要求的仿真。
材料属性:
材料的每一杆的高空作业平台是Q235。
它的弹性模量是2.1×105MPa。
泊松比是0.3,密度为7.85×10-6kg/mm3。
根据上面所提到的,建立了有限元模型,如图1所示。
X轴是平行于地板上,最终结合障碍,Y轴是平行于地板和标准节,Z轴的方向决定根据右边的法律。
该模型能准确地反映所有的平台的结构特点,和不影响分析的准确性基于进行一系列的简化。
图1.高空平台有限元模型
3应用加载和约束处理
3.1选择工作情况下
根据欧盟标准EN1808:
1999（安全要求悬挂式访问设备设计计算、安全标准、结构和测试）和参考“施工工具类型安全技术规范的脚手架”,作者选择三个迪比卡工作案例来计算应力,见表1。
3.2应用负载
的质量完成高空作业平台通过将一个惯性力量的平台。
在定义材料的密度,它只需要设置重力加速度与平台。
它应该注意方向的重力加速度,是相对于惯性力量。
案例1:
额定负载RL500公斤。
将它转换为全跨均布荷载1.19kn/m2。
固件是214.1n。
他们都是风载荷的方向垂直,平行于高空作业平台的长度方向是运营商的力量把平台。
例2和例3:
根据欧盟标准EN1808;1999。
在图2的额定负载。
负载是统一安排在T长度2kn/m2T=RL/（B×RF）=500/（0.6×200）≈4.2米（射频是最小承载能力的平台。
它的值是2kn/m2）。
图2.额定载荷的规划布局
3.3约束处理
根据欧盟标准EN1808:
1999,当把边界约束,约束的高空作业平台的用户体验,UY,乌斯、RX,RZ摆放到6点连接平台和提升架（2分,4分标准断面在底部框架）。
4结果分析
4.1结果分析在案例1
在第一种情况下,变形图像（图3）和压力可能图片（图4）的平台得到了ANSYS有限元分析软件。
最大变形是3.305毫米。
它发生在反方向的X轴,它坐落在537单位的2米标准节。
最大的压力是41.235MPa。
它位于417单位的2米标准节。
这个单元连接底部的框架。
的材料是Q235高空作业平台。
它的屈服极限是235MPa。
在这种情况下,安全系数为5.70。
根据欧盟标准EN1808:
1909,容许值的偏差是1/300的长度的平台,这是25毫米。
根据欧盟标准EN1808:
1999,设计平台的安全系数不应小于2。
所以平台的刚度和强度满足设计要求在这种情况下。
图3.案例1中平台变形图片
图4.案例1中平台压力可能图片
4.2结果分析在例2
在案例2、平台的变形图像显示在图5和压力可能图片是显示在图6。
图5.案例2中平台的变形图片
图6.在案例2中压力可能图片
最大变形是0.876毫米低于容许极限25毫米。
它发生在X轴的方向,它坐落在509单位的2米标准节。
最大的压力是22.336MPa。
它位于133单位的底部框架。
在这种情况下,安全系数是10.5不小于2。
所以平台的刚度和强度满足设计要求在这种情况下。
4.3结果分析案例3下
在案例3、平台的变形图片是显示在图7和压力可能图片是显示在图8。
图7.在案例3中平台变形图片
图8.在案例3中压力可能图片
最大变形是1.448毫米低于容许极限25毫米。
它发生在X轴的方向,它坐落在509单位的2米标准节。
最大的压力是37.01MPa。
它位于133单位的底部框架。
在这种情况下,安全系数。
5结论
大量的工作量减少了使用BEAM188梁单元建立整个结构有限元模型相比,该方法使用shell和梁模型的建立在同一时间。
真正的参数也可以通过分析结果在六个自由度的空间。
变形和应力的高空作业平台在三种典型情况下的刚度和强度满足设计要求。
根据分析的应力变形有限元,我们知道最大变形处位于上弦的2米标准节,和危险的部分位于连接底框和第二个两米标准节的边杆。
这可以提供理论依据,进一步优化结构。
致谢
这个工作是由两个关键项目在国家科学和技术支柱计划“十一五”时期（2008BAJ09B03）和沈阳建筑大学省级重点实验室开放（JX-200903）。
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