1.      題目描述

有一貨物起重機如圖所示，其所有桁架和支撐都是中強度鋼，E=200GPa，v=0.25，G=80GPa。該結構中所有梁都是箱型界面。本問題要掌握的要點一如何將主結構和內支撐分開，賦予不同的界面屬性；二是在內外鋼架連接處要設置鉸鏈鏈接；三是要設置正確的界面方向。

圖 27  起重機尺寸和界面尺寸

2. 建模

首先建立一個主桁架part，然后經過平移、旋轉后到達合適的位置。重復上述步驟，只是旋轉方向不同，然后由Merge instances選項映射回part，再將新的part中的內部節點相連接，刪掉外部桁架。最后將內、外桁架裝配在一起，就能實現內外桁架分離，方便施加鉸接點連接。最終建成模型如下兩圖所示：

圖 28 裝配體--主桁架

圖 29 裝配體--內桁架

裝配完成后，要分別給內外桁架施加材料屬性、界面，此處要注意梁施加梁的截面方向：外桁架的界面方向按照默認施加即可，內桁架按照如下圖所示添加，保證內鋼架的每根梁朝向相同。最終內桁架梁界面方向施加如下圖：

圖 30 內桁架梁截面方向示意圖

然后要施加約束、載荷。這里要注意的是，兩個桁架結構， 桁架內部支承焊接在方框鋼梁上， 兩個桁架由交叉支承結構銷接在一起，所以內外桁架的鏈接點出使用MPC Link連接，施加效果如下圖：

圖 31 內外桁架鉸接

3.計算結果

起重機在末端收到10KN的集中載荷，最終計算的Mises應力云圖如下：

圖 32 計算結果Mises應力云圖

從應力云圖中可以看到，外桁架的靠近根部的后半部分應力較大，且相較于內桁架有更大的應力。說明外桁架是主要的承載者。

4.總結

本實驗是對起重機桁架的模擬計算，我掌握了簡單桁架結果的建模過程，理解了part與instance的關系。明白了對于梁單元，要施加正確的單元方向，而且桁架之間的連接也是一個重要的關注點。