龍門吊的案例
【iSolver案例分享57】大型龍門吊靜載受力分析
【iSolver案例分享57】大型龍門吊靜載受力分析
1.引言：
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以大型龍門吊靜載受力分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2.模型背景：
此案例為大型龍門吊的靜力學分析，分析對象為不規則三維實體結構。由于大型龍門吊為軸對稱結構，所以取其1/4結構進行分析并施加對稱約束。為保證最大限度將模型劃分為六面體網格以及四邊形網格，需要將模型進行適當切分再用二維網格映射為實體單元和將矩管等結構用殼單元進行離散兩種手段進行有限元模型建立。該結構選用的單位制為m-Pa-s制，結構材料為鋼，其彈性模量為210000MPa，泊松比為0.33，密度為7850kg/m3。
3.建模：
有限元模型如下：
為了保證模型的求解精度，整體采用結構化網格劃分，實體單元均為六面體單元，殼單元均為四邊形單元。模型共劃分為70950個單元，其中殼單元8580個，實體單元62370個。
材料屬性如下：
約束與地面連接位置的六個自由度，在龍門吊吊點施加30N的載荷，并且施加對稱邊界條件約束。
展開 霸氣！建造超級航母這一關鍵設備，中國占8成市場份額！
所以，我們的龍門吊在這個時候就是相當重要的一個角色。2011年底，英國在中國龍門吊的助力下完成了兩艘排水量約7萬噸的航空母艦的建造，就我們所指的英國的伊麗莎白女王級航母以及二號艦威爾士親王號。
那么，英國美國這兩個在世界上占有一定地位的發展中國家，為什么會選中我們這一個發展中國家的龍門吊呢？
因為這款設備中國企業生產占據了80%的份額。這意味著，世界每10臺，就有8臺是中國生產的。龍門吊分為多種，民用輕量龍門吊能夠研發生產的國家有很多。但是，在重型龍門吊領域，中國已經占據了市場的絕對壟斷權，世界最大的龍門吊就來自于中國。
據了解，目前世界上最大的船廠超級吊機的主要生產廠商為中國的振華重工，中國幾乎壟斷了這種超大型機械設備的制造。
2014年，我國上海振華為巴西BrasFFLS船廠建造投入了世界最大2000噸的龍門吊，該龍門吊高度達148米，相當于45層樓高；起重噸位達2000噸，可一次性成功起吊1400輛家用汽車，龍門吊高度和起重噸位上均刷新世界紀錄。更甚地是，我國的龍門吊在此次工程中，經過兩周的功能試驗和載荷試驗后，獲得了由美國船級社發放的使用許可證，并且在首次吊裝任務中表現出了優異的性能。
巨型龍門吊對工業能力和市場需求非常高，即使是美英日韓這樣的造船大國，也不具備研發這類設備的能力和基礎。所以，巨型龍門吊只有我們才能生產，即使是美英，當年也是數次央求我們才得以采購到的。
這也就讓我們占據了主導地位，和其它的采購不同，中國企業在擬定合約時，列出了數項標準。
首先，設備一旦采購，中企只負責對這家企業的這臺設備進行維護，一旦轉銷給其它國家，中企有權中斷一切售后服務。
展開 龍門吊靜力學強度分析
近日，大連海事大學張佳寧團隊利用SAM完成了龍門吊靜力學強度分析及校核，具體操作步驟如下演示。
靜力分析-龍門吊靜力學強度分析
01. SAM 導入Nastran 模型
打開SAM 軟件，點擊File →Import →Model，導入gantry_crane2.bdf文件。
導入以后的模型如下圖1所示：
圖 1 導入模型顯示
02. SAM 靜力分析
點擊 Module，切換到 Job 模塊下，點擊 Job→Create,
圖2 創建Job
在 Create Job 對話框中：
* Name 默認為 Job-1
* 模型選擇 gantry_crane2
點擊 OK 完成 Job 的創建
圖3 完成 Job 創建
點擊 Job 菜單下的 Manager…按鈕，在彈出的 Job Manager 對話框中選擇剛剛創建的 Job 的名稱。點擊 Submit 進行計算。
圖4 提交Job進行計算
03. SAM 結果查看
在 Job Manager 對話框中選擇剛剛創建的 Job 的名稱。點擊 Results 進入后處理界面進行結果查看。
展開 美國開發全球最大復合材料3D打印機 可生產無人駕駛汽車
兩臺龍門吊協助在一臺LSAM設備上同時完成打印和裁剪工序，兩臺龍門吊分別負責打印和裁剪任務。
該設備與2016年辛辛那提公司為Local Motors公司Olli中試項目開發的、能夠生產多種模具和零件的大面積增材制造(BAAM，Big Area Additive Manufacturing)設備在功能上有所區別。BAAM和LSAM的關鍵區別在于二者的擠出能力不同，前者每小時能夠打印80磅材料，而后者擁有3個不同的擠出頭，這使得該設備的擠出速率可以達到每小時150、300甚至500磅。
另外，BAAM系統以環形機制在打印過程中對物料進行壓縮，而LSAM采用伺服控制輪跟隨在堆積聚合物的后面，將其壓緊。同時，BAAM系統需要依靠移動的打印基板來控制z軸高度，而LSAM則將基板固定，靠移動擠出頭或加工頭來完成操作。BAAM的最大打印尺寸為20英尺*7.5英尺*6英尺，而LSAM的打印范圍為10英尺寬、5英尺高，長度上如果需要甚至可將基板延長到100英尺。LSAM的原材料為Techmer PM公司生產的工業級粒料，其中含有20%的碳纖維和80%的ABS塑料。
據Local Motors稱，LSAM將用于制造絕大多數的3D打印Olli，而BAAM主要用于打印目前中式項目中Olli的基座、輪子、內飾面板、模具等。就目前而言，兩臺設備不能串聯工作。
為了進一步提高部件的剛度，他們還計劃在未來進一步提高熱塑性樹脂和碳纖維增強體的比例。
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展開 
500米！我國焊接出世界級長軌道
在成品區現場，32個巨大、壯觀的聯排龍門吊在5名工人的操作下，吊機下方的幾十個鉗夾協力抓起一段長500米、重達30噸的鋼軌，緩緩吊入發往銀西鐵路軌現場的運軌列車上。
面對西北高鐵日新月益的發展，確保旅客列車安全舒適，鋼軌焊接質量則成為了重點，而將高質量的鋼軌從河口基地焊接運出的就是這些在幕后默默付出著，用心堅守著的勞動者。
“5G+智能港口”背后的“智慧”
根據屏幕，能看見集裝箱被精確爬取，卸載到停在指定位置的集卡上……在梅山港智能港口，不論是港口橋吊，還是堆場龍門吊，目前已有近一半完成自動化改造，完成遠程操控。
港區工作全年無休，尤其是隨著寧波舟山港從“大港”向“強港”邁進，為適應爆發式增長的集裝箱吞吐，以往一名司機工作后在高處一待便是12小時，每個工班，一臺龍門吊通常要配置一名司機；如今，只需一名工作人員就可以控制3臺甚至5臺設備，“系統開展激光掃描，轉換到自動作業模式，吊具便會精確落入定位的部位。”
隨著5G、人工智能、大數據、云計算等智能化技術發展，從2015年起，智能港口變成行業發展“必然趨勢”，包含上海洋山港、青島港在內的許多港口均已建成自動化智能港口。
僅僅通過方式方法完成智能化，并不“稀罕”。寧波舟山港各港口混雜著港區常規集卡和外界集卡，假如徹底參考新建無人碼頭，不但難度高，并且投資大、建設周期長。在不影響港區正常生產作業，減少投入，盡量減少建設周期的前提下完成智能化改造，更考驗“智能”背后的“智慧”，并且一旦成功，更具有參考、復制的意義。
目前正在抓緊探尋中的智能集卡便是基于“港區常規集卡和外界集卡混線工作”的現況推行的智能化改造升級，根據“5G+車路協同+高精度定位”（點擊查看詳情）等技術，將港區已有集卡改造成智能集卡，一方面“將集卡司機撤下來”，降低司機疲勞駕駛帶來的安全隱患，另一方面根據精確定位、無縫對接，提升集卡在碼頭和堆場間運轉的效率。
從充電40分鐘到換電5分鐘
為推進2023年集裝箱吞吐量目標，接下來梅山港智能港口也將加速智能港口建設進度、增加設備資源投入。
展開 巨龍入西灣：國內最長城際海底盾構隧道在寶安開始掘進
“為了適應長距離海底復雜地層掘進，項目部完善信息化管理，加強智慧工地建設，包括人員管理、龍門吊實時監測、環境監測、盾構機監測、視頻監控等內容，涵蓋了人、機、材、安全、質量等環節，大數據深度共享，BIM應用推動，最終實現項目聯動性管理。”中鐵十四局穗莞深項目負責人馮國偉介紹道。
在建的穗莞深城際鐵路是深圳首條自主投資建設的城際鐵路，機前段工程位于深圳寶安區、前海合作區，線路全長15.18公里，全線地下敷設，設西鄉、寶安、前海3座車站，設計時速為160公里/小時，采用8輛編組的CRH6型動車組。
按照規劃，穗莞深城際將與琶洲支線、佛莞、莞惠等城際互聯互通。
預計2024年建成通車后，可實現廣州、東莞、深圳西部地區與深圳中心城區及沿線重要片區快速通達，也承擔著深圳市內部組團間的通勤客流。
展開 300億元14艘冰級LNG船大單！俄羅斯“國船國造”中國造船業堪憂
南通中遠重工為紅星造船廠提供的1200噸級龍門吊
據國際船舶網了解，紅星造船廠目前使用的主要造船設施均由中國船企制造，其中包括南通中遠重工制造的7臺大型吊機，由SDARI設計、北船重工建造的40000噸舉力浮船塢以及蘇州大方特種車輛有限公司制造的5輛重型自行運輸車。
紅星造船廠計劃將液化氣船的建造視為優先生產項目之一。為此，紅星造船廠已經與法國工程公司GTT合作，對紅星造船廠建造用于LNG存儲的薄膜系統并進一步獲得GTT液化氣船建造許可的可能性進行技術評估。
克拉克森的數據顯示，目前，紅星造船廠手持訂單量共計14艘、102萬載重噸，主要由阿芙拉型油船和MR型成品油船組成。
用市場換技術，俄羅斯已經學到了中國發展的“秘密”。在LNG船市場，韓國船企包攬訂單壟斷市場，如今競爭對手又多了俄羅斯，中國造船業的未來確實堪憂了。
展開 八大員取消后，土木人還有哪些證書可以考？
②起重類(非建筑業起重，龍門吊、行吊、汽車員等司機、維修)頒發〈中華人民共和國特種設備作業人員證〉，持證人員二年一審。
三類人員證書
三類人員證書(安全許可證掛勾的證書)
(1)A證
企業負責人。如：總經理、總工、總會、副總等，需考取A類安全生產考核合格證。
(2)B證
項目負責人。主要指：持建造師及擔任項目經理，需考取B類安全生產考核合格證。這個證可能投標時用不到了，但是審查項目負責人資格時，估計會用到。
(3)C證
專職安全管理人員。這個現在可以忽略了……
此類證書，根據企業的安全生產許可證注冊地，到省級建設主管部門報考。由建設廳安全考核辦發證。
技工類證書
技術工作人員水平證明，也是普通技術工種的上崗證。
由各級勞動部門頒發，是一種等級證明，用來區別操作證人員水平高低的證書。
(1)原持有操作證的電工、起重、架子工、廠車、焊工基礎上，到勞動部門考取職業資格等證級，不作上崗證用。
展開 BIM在路橋中除了建模還能做什么？
2-碰撞檢查
對部分諸如場地狹窄的互通式立交匝道橋鋼箱梁吊裝、大型跨線龍門吊拆除等場合，考慮到場地局限性大，動線沖突概率大，為保障安全，通過在建立bim待安裝構件和吊裝設備等模型，進行諸如場地待安裝構件堆放位置規劃，起吊行走路徑等工作，可以較為簡單地實現施工前的方案預演，采用模型進行表達，為防范人腦不易察覺的動線沖突等安全隱患提供了很好的參考。
3-進行復雜結構的測量放樣
對于路橋施工中經常遇到的部分結構怪異的曲邊異型結構，采用在Revit中進行高精度建模，根據施工需要捕捉關鍵控制點的坐標，一方面可以校核手工計算坐標的準確性，也可以通過BIM建模師背靠背的建模捕捉坐標的方式相互之間校核，避免復雜的數理公式計算，降低測量出錯的風險。
中鐵七局集團鄭州工程有限公司BIM研究院下屬的航空港BIM工作站針對復雜裝飾拱的制造與安裝，采用Revit建立模型，根據結構分段，與加工廠家約定控制點，在BIM模型中捕捉關鍵控制點的坐標，完成了拱肋的高精度制造、分段和安裝，確保了結構線形。曾經在鄭州黃河公鐵兩用橋拱肋安裝中采用了這一方法，取得了較好的效果。
4-進行復雜結構的模板設計
對于部分特殊結構的模板設計一直以來是令工程技術人員頭疼的事情，比如市政上常見的花瓶式橋墩，底模流線型現澆梁，斜拉橋的曲邊不規則塔身，甚至是一般現澆梁的端部內模等，采取BIM技術，將相關結構直接建模，分段后提取分段內的異型曲面，據此編制技術交底供加工廠家下料，就能比較簡單地實現完全符合設計的異型結構模板制造。
曾經在南京長江第三大橋建設中采用AutoCAD三位建模，實現了現澆梁端部異型復雜內模的設計，把復雜問題簡單化，取得了較好的效果。
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樂仿騰訊課堂技術總監、高性能CAE研發負責人
著有就業&科研系統教程：《工業產品研發結構工程師就業班》、《船冰水-流固耦合與碰撞過程仿真性能評估》、《CAE結構攻城獅-Ansys預科班》、《基于Hypermesh與Ansys的小型龍門吊實戰演練
【見多識廣】地鐵是怎樣建成的？ | 漫畫版解說，可以炫耀本領啦！
Step1
工人在管片廠將一片片盾構管片預制好，再運送到施工現場
Step2
通過龍門吊，將管片吊入盾構始發井
Step3
盾構管片搬運車將管片運送進隧道
Step4
盾構機對管片進行拼裝，形成隧道
盾構機就像一條“鋼鐵蚯蚓”
盾構機就像一條“鋼鐵蚯蚓”，它經過的地方，一條長長的隧道就建成了。
A、控制室
控制盾構機推力、速度、方向等掘進參數的操作室。
B、螺旋排土器
螺旋排土器將刀盤切削下來的泥土和石塊運送到皮帶傳送機，最后再由渣土車運出隧道。
C、管片組裝機
管片組裝機將盾構管片依次進行拼裝，一般6片管片組成一圈隧道，管片的寬度常為1.5米。
“鋼鐵蚯蚓”在漆黑的地下前進不迷路
盾構機在漆黑的地下掘進會迷路嗎？當然不會，先進的盾構機安裝了高精度的測量系統， 能夠動態顯示當前位置相對于隧道設計軸線的位置偏差，操作人員可及時調整掘進狀態，使盾構機沿著正確的方向掘進。
盾構機是只能前進不能后退的，它會挖到下一個地鐵站或豎井，完成任務后吊出地面。
消滅“攔路虎”--孤石和溶洞
當盾構機在前進的過程中，常會出現兩大“攔路虎”——孤石和地下溶洞，讓我們來看看軌道交通建筑者是如何消滅它們的吧~
隧道一般是兩邊高中間低
這樣有利于節能
出站的列車由于下坡而很快地提高速度，進站的列車借助于上坡來降低速度，這種建造方法在運營時更加節能降耗。
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▲每個分段都重達上百噸，使用龍門吊組裝
5.安裝動力系統與管線
▲動力系統
▲每艘船的管線多達2萬根
▲這些管線要在車間焊接，焊縫需通過X光檢查合格后進行組裝
6.液貨艙安裝
LNG船50%的建造費用于安裝液貨艙。
▲貨艙安裝需要專用碼頭
▲薄膜型液貨艙每層都是由厚實的絕緣箱材料和殷瓦鋼組成
▲精度要求高，一只絕緣箱的最大變形率要求每米不超過0.06毫米
▲薄膜90%的焊接過程由機器人自動焊接完成
殷瓦鋼焊接技術十分獨特，必須由持有GTT公司G證的殷瓦鋼焊工完成，而建造一艘LNG船需要近百名這樣的焊工。
▲培訓一名G證員工的費用至少20萬
7.泵塔安裝
▲泵塔包括主卸貨管路和應急泵井，形狀是三腳格架結構
▲安裝用于支撐液艙進出梯子和其它管系設備
這時建造基本完成。
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