CFRP加固橋式吊車金屬橋架性能研究與數(shù)值模擬.pdf

1、橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉庫和料場上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)備。它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。
　　 橋式起重機(jī)都是以橋形主梁的金屬結(jié)構(gòu)作為主要承載構(gòu)件，它是整臺橋式起重機(jī)的骨架。再通過起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等三個工作機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動，使起重機(jī)在固定跨

2、度的盒形空間內(nèi)完成物料搬運(yùn)作業(yè)任務(wù)。因此起重機(jī)金屬橋架結(jié)構(gòu)必須滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性條件。其中強(qiáng)度決定了橋架的承載能力，是保證起重機(jī)安全運(yùn)行的必要條件。剛度是保證橋架在規(guī)定的使用條件下不產(chǎn)生過大的變形，如果剛度太小，會使得橋架撓度過大，造成小車打滑或溜車的現(xiàn)象，進(jìn)而影響小車的正常運(yùn)行。而滿足穩(wěn)定性是保證在規(guī)定的使用條件下橋架不會失穩(wěn)。
　　 本文主要研究減少因?yàn)樘岣邩蚴狡鹬貦C(jī)額定載荷而引起的橋架撓度過大的問題。采用的加固材料為碳

3、纖維材料。首先通過解析分析得到了加固鋼梁界面應(yīng)力的控制微分方程。然后通過數(shù)值分析的方法——幾何材料雙重非線性分析，得到在幾種不同加固方案下，金屬橋架的撓度變化以及其內(nèi)部最大應(yīng)力的變化。研究表明在使用碳纖維加固后，橋架的撓度和橋架內(nèi)最大應(yīng)力都適當(dāng)減小了。而且在使用不同層數(shù)的碳纖維板加固橋架時(shí)，橋架的撓度和內(nèi)部最大應(yīng)力的減小幅度各不相同。其中使用三層碳纖維板的加固方案最優(yōu)，橋架的撓度和內(nèi)部最大應(yīng)力的減小幅度最大。通過數(shù)值分析可知，加固后鋼梁