岸边集装箱起重机闭口耳板校核软件的开发

任 燕1 张 帅2 陈 果2 程 章2 刘 森2
1 鹤壁汽车工程职业学院 鹤壁 458030 2 上海振华重工（集团）股份有限公司 上海 200125

摘 要：对岸边集装箱起重机结构中闭口耳板校核软件进行了开发。从输入参数、按照美国AISC 标准、按照德国DIN 标准三方面介绍了闭口耳板校核软件的核心算法，阐述了软件的界面及其操作流程。软件具有算法统一、修改便捷、界面美观、操作人性、输出 告一致的特点。为闭口耳板校核提供了一种高效便捷的方法。

关键词：岸边集装箱起重机; 闭口耳板; AISC 标准; DIN 标准; 校核

中图分类 ：U653.921：TP311.52 文献标识码：A 文章编 ：1001-0785(2018)11-0155-03

0 引言
岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）是港口集装箱码头前沿的装卸设备，主要作为岸边集装箱船舶、车辆进行装卸作业的专用起重机。

1 闭口耳板校核软件核心算法
闭口耳板校核软件核心算法包括参数的输入、按照AISC 标准校核和按照DIN 标准校核三部分。

图1 拉杆中闭口耳板的实物图

1.1 输入参数
图2 为闭口耳板的结构形式和受力模型，输入的参数见表1。

1.2 按照AISC 标准校核
AISC 标准校核的方法类似许用应力法，如图3 所示，从X-X 和Y-Y 的截面和轴孔挤压三个条件来校核。X-X 和Y-Y 截面校核的方法为

图2 闭口耳板的结构形式和受力模式

图3 AISC 标准校核模型

式中：σx 为X-X 截面的计算应力；Ax 为X-X 截面的面积；σy 为Y-Y 截面的计算应力；Ay 为Y-Y 截面的面积；Nx 为X-X 截面的安全系数；Ny 为Y-Y 截面的安全系数；[σx] 为X-X 截面的许用应力，0.45σs；[σy] 为Y-Y 截面的许用应力，0.675σs。

挤压应力的校核公式为

式中：N bs 为计算挤压应力；[σ bs] 为挤压的许用应力，动载时为 0.466 7σ s，静载时为0.945 9σ s当且仅当Nx、Ny 和Nbs 三者的值都＞ 1 时，AISC 标准校核的结论才为Ok，否则为False。

1.3 按照DIN 标准校核
DIN 标准比AISC 标准较为严苛，其计算方法可理解为许用尺寸法，如图4 所示，通过计算a 和c ，来对此结构进行校核。

图4 DIN 标准校核模型

其校核方法为

式中：t din 为耳板的厚度，T +2t； [σ ]din 为许用应力，0.666 7σ s。当且仅当a ≥ [a ]，c ≥ [c ]，这2 个条件都满足时，DIN 标准校核的结论才为Ok，否则为False。

2 闭口耳板校核软件的界面
1) 本软件界面上的文字全部为中英文双语，使得软件的适用人群范围更广。
2) 软件的主界面被分成了输入区和校核区两部分。输入区的文本框是提供用户输入参数的，可以更改，其背景为白色。校核区的文本框只用于显示结果，不能更改，其背景为灰色。这种方法使得用户不能任意篡改结果，从而保持了软件计算结论的唯一合法性。
3) 按照AISC 校核和按照DIN 校核二者分开，使得两标准校核的是既可独立分析，又可综合评价。
4) 计算得到的数据自动四舍五入为两位小数。计算得到的结果如果通过，则结论处显示为蓝色的Ok，否则，这结论处显示为红色的False。使得软件更加人性化和美观化。
5) 软件添加了输出 告按钮，单击后输出Excel 版本的 告， 告格式也是固定的，且刚好打印一张A4纸上，从而实现了 告的统一性，也便于用户打印。

3 闭口耳板校核软件的操作流程
闭口耳板校核软件的操作流程如图5 所示。软件增加了输入参数校核环节，只有输入参数校核成功，才能进行下面的校核运算，从而防止用户错误的输入导致错误的输出。

图5 闭口耳板校核软件操作流程图

校核条件的内容有：主板外圆半径是否大于孔的半径；重磅板外圆半径是否大于孔的半径; 主板外圆半径是否大于重磅板外圆半径。

当且仅当上述三个条件的结果都为大于时校核才能通过。
软件参数输入特点：
1) 根据软件输入参数的特点，文本框处只能输入数字、小数点、回格键和回车键。程序对于键盘上其他按键进行了屏蔽。
2) 单击某一文本框，则仅此文本框中的文字被选中，不用删除原数据，直接输入新的数据即可。
3) 根据软件输入参数的特点，本软件实现了参数的顺序输入。软件一打开，有且只有第一个输入的参数被选中，直接输入数值后，按回车，有且只有第二个输入的参数被选中，依次类推，完成最后一个参数的输入后，按回车，有且只有第一个输入的参数被选中。如此循环往复。

因此, 参数的输入可以顺序循环输入，亦可单独输入，非法字符不能输入，大大增强了软件的人性化使用。

4 结论
1）软件封装后，程序统一，后台代码可由软件开发人员统一处理，完全避免了计算错误的产生。而且操作就像打游戏一样轻松愉快，界面布置美观， 告生成一致，多个标准计算结果对比，让工程师轻松的决定结构是否可以应用于工程实践。
2）此软件已经在20 多个岸桥项目中使用，保守估计每年节约200 日的工作量，折合人民币约5 万元。
3） 这种软件编制、界面和操作控制方法可应用到其他软件开发中，并进一步优化工程师的计算流程。

参考文献

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