随着靠岸船舶发电造成的严重污染问题的加剧,船舶靠岸后由原燃煤供电转为港口电缆供电成为全球趋势,这促使岸电电缆提升输送装置需求量剧增。由于港口出现大风天气的频率要远高于内陆,每年港口机械因为风的作用而引发的事故层出不穷,因此针对电缆提升输送装置进行风载荷动力学分析及结构改进具有重大研究意义。本文以结构风工程和一些流体力学理论知识对装置进行了以下的研究工作:(1)利用三维软件绘制电缆提升输送装置提升架结构的三维模型并在此基础上进入Ansys workbench绘制流场模型,对模型进行适当简化和处理并在Ansys workbench中进行网格划分,为后续的分析做好准备;(2)在Ansys workbench中建立流固耦合系统,设计四种稳定风速条件下的不同工况进行仿真,对比分析稳定风速对结构产生的影响。结果显示:顺风条件下最大风压出现在第三层内侧以及迎风一面耳板处,而侧风向条件下的最大风压出现在第三层迎风面上和第四层约束附近;结构受到了垂直于风速方向不规则变化的横风力的作用;非工作状态最大风速对结构的影响较大。(3)为判断软件分析的准确性,利用理论公式和试验两种方法来进行验证。第一种方法是通过起重机设计手册提供的风载荷计算方法计算的风载荷与软件计算的风载荷进行对比,从而得出两者的结果相差不多且手册计算的值略大;第二种方法是通过试验测得的应力值与软件计算的应力值进行对比也得出结果相差不大。由此证明了软件分析结果是准确的。(4)利用Ansys workbench进行提升架结构的模态分析,得出提升架的六阶模态及对应的频率,从而了解结构的振动特性;设计几种动态风的工况来分析提升架受到动态风作用的影响。通过分析得出任意风向的风载荷变化周期同风速变化周期相同且振幅只与风速振幅有关,频率低于1 Hz的风对结构产生的影响很小。(5)通过以上分析的内容对提升架进行材料的优化,并且利用上述方法对输送装置进行风载荷分析及改进。改进后的装置所受风载荷减小且输送效率提高。