评估门户起重机的应力和热膨胀

“现在比以往任何时候都更”是陈词滥调，但是当涉及到结构中的热扩展时，它实际上适用 - 强调“现在”。例如，（除其他问题）桥梁大梁的崩溃和失败是归咎于世界各地的极端热浪。Beam Analysis软件是土木工程师保持领先问题的一种方式。

桥梁和极高的热量不混合

在全球范围内，热浪，过度炎热的天气时期变得比以往任何时候都变得更加普遍。实际上，九个有记录的十年最温暖的岁月自2005年以来发生了2019年的热浪在澳大利亚，欧洲，印度，日本和美国

桥梁的故障部分是由这些极高的温度引起的。强烈的热量导致桥梁的热膨胀，从而导致结构中的变形和潜在崩溃。热膨胀问题的一种解决方案是膨胀关节，这为桥梁的空间提供了膨胀和收缩，并具有极高的高温和低温。

加利福尼亚州旧金山的金门大桥上的扩展关节。Michiel1972的图像 - 自己的作品。获得许可CC BY-SA 3.0， 通过Wikimedia Commons。

但是，将膨胀关节添加到桥上足以防止在极炎热的天气下倒塌吗？另外，在哪里放置扩展关节来保护桥梁设计的最佳地点？

评估门户起重机设计中的热膨胀

土木工程师设计桥梁和其他结构需要考虑由极热引起的热膨胀。这comsolMultiphysics®软件和附加结构力学模块包括用于计算应力和结构设计中热扩展的专业功能。

以门户起重机模型为例。门式起重机，也称为龙门起重机，由于能够处理重负荷的能力，通常用于运输和接收站。（尽管此示例对起重机进行了建模，但该信息可以应用于桥梁和各种各样的其他结构。）

门户起重机中的挠度和应力。

在comsol®软件中，您可以在三种不同的负载案例下对起重机的压力进行建模：

1. 自重
2. 有效载荷
3. 炎热的夏日热膨胀

这光束结构力学模块中的接口使您可以指定模型包括两个（或更多）边缘，它们在某个点上相遇并具有断开的自由度。通过添加一个梁端释放对模型的节点，您可以在门户起重机的框架中添加一个内部铰链，并指定不连续性的点。

这设置窗口梁端释放功能，与Comsol Multiphysics版本5.5一起使用。

通过在门户起重机模型中添加铰链接头，我们可以看到它在适应由极热引起的热膨胀方面的有效性。这梁端释放如前所述，节点也可用于模拟桥梁中的扩展关节。

对门户，建筑物或桥梁的热膨胀进行建模，使土木工程师能够设计更安全，更可靠的结构，这在温度升高的世界中尤其重要。

自己尝试

单击下面的按钮以获取门户起重机教程模型的压力分析，然后尝试梁端释放特征。（要下载MPH文件，您需要登录到COMSOL访问帐户并拥有有效的软件许可证。）