مدل‌سازی و شبیه سازی جرثقیل برجی یا تاور کرین

• خدمات

در این بلاگ در مورد مدل‌سازی و شبیه سازی جرثقیل برجی یا تاور کرین به کمک نرم افزارهای کتیا، سالیدورکس، اباکوس و سیمپک Simpack می خوانید.

جرثقیل برجی یک نوع مدرن از جرثقیل‌های تعادلی است که اجزای اصلی مشابهی دارد. این جرثقیل‌ها به زمین روی یک پایه بتنی (و گاهی اوقات به طرفین سازه‌ها) متصل می‌شوند و معمولاً به بهترین ارتفاع و ظرفیت بارگیری برای ساخت ساختمان‌های بلند مرتبه استفاده می‌شوند. ابعاد کلی جرثقیل تحت تأثیر شرایط عملیاتی آن قرار دارد.

شرایط کاری جرثقیل تعیین کننده ابعاد آن است. شعاع و ارتفاع عملکردی بر اساس ملاحظات عملیاتی و محل ساخت محاسبه می شود.

در طراحی این جرثقیل‌ها، بارهای استاتیکی معمولاً بر اساس نیازهای عملیاتی و ظرفیت باربری در نظر گرفته می‌شوند، اما نیروها و گشتاورهای ناشی از شبیه‌سازی‌های حرکتی نیز می‌توانند به عنوان ورودی برای تحلیل سازه با دقت و ایمنی بالاتر لحاظ شوند.

در این بلاگ در مورد روند کار و اهمیت مدل سازی و شبیه سازی جرثقیل برجی گفته می شود که به عنوان یک نمونه از جرثقیل های صنعتی است و برای سایر جرثقیل ها تقریبا روند مشابهی قابل اعمال است.

مروری بر روند کار شبیه سازی جرثقیل برجی

در اینجا یک مرور کلی از روند کار شبیه سازی جرثقیل برجی با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف داسو سیستمز Dassault Systèmes ارائه می‌شود. این نرم افزارها شامل نرم افزارهای CAD مثل کتیا و سالیدورکس، نرم افزارهای CAE مثل اباکوس و سیمپک Simpack می باشد.

1. مدل‌سازی سه‌بعدی:
2. استفاده از نرم افزار کتیا CATIA یا سالیدورکس Solidworks برای ایجاد مدل‌های دقیق 3D از هر قطعه یا پارت.
3. استفاده از Assembly Design/Mechanical Systems Design App برای مونتاژ جرثقیل.
4. شبیه‌سازی دینامیکی:
   • پس از مدل سازی سه بعدی و مونتاژ آن از Motion Analysis App برای ایجاد مکانیزم‌ها و انجام شبیه‌سازی‌های دینامیکی استفاده می شود.
5. تحلیل سازه ای:
   • برای تحلیل یکپارچگی سازه ای جرثقیل که از مهمترین تحلیل های اولیه است، از فرمان transfer loads در Motion Analysis استفاده شده تا داده‌های بار تولید شود.
   • این داده‌ها با نرم‌افزارهای تحلیل سازه مانند Structural Model Creation و Mechanical Scenario Creation یا اباکوس سازگار هستند.
6. مدل‌سازی کابل:
   • به دلیل عدم توانایی Motion Analysis در شبیه‌سازی کابل‌ها، از Simpack برای مدل‌سازی المانهای کابل استفاده شد.
   • مدل از 3DExperience به Simpack انتقال داده می شود.
7. بهبود مدل Simpack:
   • در Simpack، مدل شامل:
     • پولی‌ها برای نگهداری کابل.
     • اتصالات و تحریکات برای موتورها.
     • المان های کابل.
   • این امکان را فراهم کرد تا رفتار کامل جرثقیل برج، از جمله دینامیک کابل‌ها شبیه‌سازی شود.

استانداردهای طراحی و شبیه سازی جرثقیل

دستورالعمل FEM 1.001 (ویرایش سوم، 1998) راهنمای طراحی تجهیزات بالابر (Rules For The Design of Hoisting Appliances) است.
این دستورالعمل بررسی تنش استاتیک و خستگی را با جمع خستگی برای سازه های فولادی جرثقیل و تجهیزات جرثقیل انجام می دهد. محاسبات خستگی بر اساس روش طراحی تنش مجاز (ASD) انجام می شود. (دانلود از کانال تلگرام بنوموسی)

نتیجه‌گیری

در این بلاگ در مورد روند کار مدل سازی و شبیه سازی یک جرثقیل برجی به عنوان یک نمونه از جرثقیل ها که در صنعت ساختمان استفاده گسترده ای دارد صحبت شد. همچنین استفاده از استاندارد در کنار شبیه سازی کمک زیادی به اطمینان از نتایج شبیه سازی و افزایش ایمنی طراحی می کند.

برای مشاوره و منتورینگ در مورد طراحی و محاسبات سازه های جرثقیل با بنوموسی تماس بگیرید یا یک جلسه منتورینگ رزرو کنید.