轨道衡结构件有限元分析

　　0 前言

　　在经济高速增长的背景下，我国港口正处于快速发展时期，把握发展机遇，提升港口管理水平直接影响港口的经济效益，而设备管理作为港口综合管理的一部分对推动港口生产有重要意义。港口设备的外部工况恶劣，长期在露天条件下重载连续作业，保持港口机械设备的稳定可靠对于图2 覆盖件的横截面结构及尺寸港口装卸工作正常进行起着关键作用，因此对港口设备的管理提出了很高覆盖件材质为Q235花纹板，其横截面结构及尺寸如图2示，覆盖件尺要求。现代港口的设备管理已经延伸到了产品设计环节，在港口设备零件寸参数为盖板长1200mm，宽1000mm，板厚6mm，两条加强筋高50mm，宽的设计中，普遍采用的方法是设计人员依据材料力学原理、结构力学方法4mm，加强筋相距400mm，筋板焊接于盖板主体。进行结构的设计与校核[1]。然而该种方法依靠手工计算，根据经验设计，其工作量大研发周期长，计算精度低，造成不必要的经济浪费，难以满足高效灵活的产品设计要求，由于经验公式的计算不能准确得出各个部 件的应力和变形，往往导致产品设计的不合理。

　　事实上，可通过有限元分析的方法解决此类设备的设计问题，为优化和改进零件的结构形式提供数值参考。本文以轨道衡沟槽盖板为例，采用ANSYS软件对结构件进行了载荷模拟，作为判断该结构件是否满足强度和刚度的依据，通过优化和完善结构尺寸，以提高设备的可靠性并降低本。

　　1 轨道衡沟槽特点

　　轨道衡是称量铁路货车载重的衡器，分为静态轨道衡和动态轨道衡两种。轨道衡沟槽设置在翻车机入口和出口，作为台面土建基础用以满足断轨式轨道衡分别称量低速通过的重车和空车。黄骅港务公司目前1-6#翻车机共有12台轨道衡是断轨式轨道衡。

　　轨道衡沟槽及其盖板的作用决定了其特点：

　　1)轨道衡称体基础的最终沉降量小于10mm;

　　2)轨道衡沟槽的土建基础承载的主载荷为重车和空车所施加的垂直向冲击动载荷;

　　3)盖板结构简单，荷载小，长期受列车经过所引起振动影响，主要起密封作用和作为行走通道。

　　轨道衡基坑作为土建基础，采用钢筋混凝土结构，横截面尺寸如图1示，沟槽宽800mm，高1000mm，沟槽壁面高1000mm，宽600mm，沟槽底部深度1000mm，左右两侧关于中心线对称。

　　覆盖件材质为Q235花纹板，其横截面结构及尺寸如图2示，覆盖件尺寸参数为盖板长1200mm，宽1000mm，板厚6mm，两条加强筋高50mm，宽4mm，加强筋相距400mm，筋板焊接于盖板主体。