2023·4第卷总第期5459第期44基于ANSYS的平头塔式起重机平衡臂拉杆下端耳板优化设计孟庆琳1，苏晓蕾2，毛瑞年1，张瑞军2，靳义新11.大汉科技股份有限公司；2.山东建筑大学机电工程学院摘要｜为提高平头塔式起重机平衡臂耳板的承载能力，改善其受力状况，在对耳板进行受力分析的基础上，确定与该机实际作业工况相符合的拉杆拉力与耳板轴线的夹角，以及平衡臂与拉杆的夹角，并在此基础上，对耳板进行强度计算，同时应用ANSYS对耳板进行有限元分析，得到耳板的应力分布规律，并对原耳板进行结构优化和设计。经理论计算，优化后的耳板整体强度满足要求，受力分布均匀，受力状态得到改善。关键词：耳板；优化设计；强度校核；最大危险截面作者简介：孟庆琳（1981—），男，山东济南人，高级工程师，博士，研究方向：起重机优化设计。塔式起重机是建筑行业中常用的起重设备，耳板是塔式起重机的重要受力构件和连接部件，其承载能力关系到整个塔式起重机的可靠性和安全性。平头式塔式起重机由于平衡臂端部高度较低，平衡臂拉杆与平衡臂轴线之间的夹角较小，使得拉杆下端与平衡臂相连接的耳板的受力状况恶化，对耳板进行优化设计可以改善其受力状况。拉杆在平头塔式起重机中所处的位置如图1所示，拉杆下端耳板位置及其形状如图2所示。程玉芹[1]等采用Abaqus有限元软件开展A形吊装用耳板结构的接触强度研究，分析了不同载荷方向对接触力的影响，提出了一种计算时间短，精度较高，可供工程实用参考的接触力简化公式；贠亚杰[2]等以某船厂所使用的A形吊装用耳板为例，应用有限元法对吊装用耳板和分段的强度进行受力分析，得到吊装用耳板的极限载荷，并以某分段吊装为例，对吊装用耳板结构进行了优化；宋晓磊[3]采用枚举法与数值计算结合的方式对非标轴式吊图1拉杆在整机中的位置设计·计算DesignandCalculation63设计·计算DesignandCalculation2023·4图2拉杆下端的耳板装用耳板结构进行优化分析，首先找到了几个影响非标轴式吊装用耳板强度的重要结构因素，并将它们作为优化的设计变量，再通过模拟分析合理范围内各个设计变量取值下的结构，得到了各个设计变量对整体非标轴式吊装用耳板强度的影响规律，同时，利用ANSYS软件中的优化分析模块，对每个设计变量进行优化分析，将枚举法得到的数据与数值计算的数据对比分析，找到各结构因素对吊装用耳板强度的影响规律；王哲[4]等以盾构盾体吊运采用的焊接吊装用耳板为例，结合吊装用耳板设计的理论基础，首先初...
