基于ANSYS的輪式起重機(jī)車架結(jié)構(gòu)的有限元分析_圖文

1、基于的輪式起重機(jī)車架結(jié)構(gòu)的有限元分析陸一凡，張宏生，：，劉士明（喑爾濱學(xué)機(jī)自程學(xué)院，黑龍镕￥濱鐘喑爾濱業(yè)大學(xué)±木程學(xué)院，黑龍口暗爾濱帥）【摘要利用的語言編制自動(dòng)日序，對(duì)輪式起暈機(jī)車架進(jìn)行自動(dòng)建橫刷加載和求解：對(duì)車裂各個(gè)連接部分運(yùn)用節(jié)點(diǎn)自由庭耦合技術(shù)盛行模擬井自動(dòng)進(jìn)行后處理判斷支睫的受力情況及箅結(jié)果。對(duì)同類結(jié)構(gòu)有限元建模廈學(xué)分析具有根好的參考竹值。美鍵目輪式起重機(jī)有限法板殼站挎；乩【中國婁目】文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)日章編號(hào)。一×（州一蚪自岫岫曲仲脅，魄一”自昭輪式起重機(jī)車架主要轉(zhuǎn)臺(tái)、主粱和活動(dòng)盤腿個(gè)部分組成其結(jié)構(gòu)如圖所幣。輪式起重機(jī)車柴是一種典犁的復(fù)雜板殼結(jié)筒，在丁程實(shí)際中姻常需要采用有限

2、兀法進(jìn)行山學(xué)分析。本文以輪式起重機(jī)車架為例以有限元分析軟件為平臺(tái)，運(yùn)用語音進(jìn)行有跟元參贊化建模并給出了一些有實(shí)用價(jià)值的建模技巧。車架有限元模型的建立與分析單元的選擇和連接結(jié)構(gòu)悻的處理對(duì)：輪式起蕈機(jī)車槳這種由薄板焊接而成的箱硎結(jié)掏，通常選用板殼竹元來模擬、丌一起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范巾明確規(guī)定不考慮鋼材的塑性利用所以通常有限元分析中采用線彈性板殼單元酬和，其單元屬性對(duì)比如表所爪?！空駳闻灸枯p囤輪自車女捶§在宴際工作巾轉(zhuǎn)臺(tái)與主粱是通過回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行連接動(dòng)盤腿在主粱的同定支腿滑動(dòng)，并逋過油缸伸縮進(jìn)行旖節(jié)。在建橫一，必須解決各部件的連接問題。如果采州中的接觸單元來分析，其模型的單元數(shù)齟太接觸點(diǎn)對(duì)很多，

3、而上接觸分析問題屬于非線性問題，求解過程必須進(jìn)單單點(diǎn)口階博耩十算镕月螗低高日一趺行反復(fù)迭代計(jì)算。另外，宴際結(jié)構(gòu)中的接觸特性不是根州確，采用接觸分析準(zhǔn)確性也小能保證為此運(yùn)用節(jié)點(diǎn)自南度精臺(tái)技術(shù)來模擬各個(gè)連接部分的接觸問題。稿日期由于車架結(jié)構(gòu)通常不存在曲線邊界偶爾存在某些有限數(shù)日的倒角如采片圳螞申將使計(jì)算費(fèi)用九提高，甚至影響計(jì)算機(jī)正常計(jì)算，因此奉文采用刪譯兀，并對(duì)惻角處進(jìn)行單元細(xì)分宏±女自日镕箱枉轉(zhuǎn)軒：豢：分刺越一個(gè)網(wǎng)簡(jiǎn)結(jié)拇來欖硒常使和】這擬叫轉(zhuǎn)立瑯迎廿棚對(duì)墟口的平動(dòng)自束條命令進(jìn)行耦舟柞命令的對(duì)盹如愛所爪。艇擬輪式起機(jī)舊作狀態(tài)：浙曲直雕上站在率盤，小菇籃“為代矗的艇雜的約求打矬命【忭時(shí)杠接

4、觸部進(jìn)行全酃凼度揣舟。在夸使卅鶘臺(tái)命即滿足螫求，”自目止，【拉郴“￥¨塒口編”十剌前女自“¨”：¨內(nèi)口自齲舟內(nèi)虻，本文一使卅命令米犧合攬盟梅亞簡(jiǎn)便轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)角班并：拽菏磬敦包括計(jì)算靜載或動(dòng)載而有教書委墻需岈找劊節(jié)點(diǎn)時(shí)之問的蓋最，對(duì)起，速噬、吊嘔等巾通丘呼碼來管理宴于艇擬回轉(zhuǎn)支樂的嘲簡(jiǎn)結(jié)掏一以通過控制線分體懈螂芙鍵點(diǎn)口翱刪等這些母口柱迎填過段數(shù)枉柱書懷使川命進(jìn)行動(dòng)程巾需要被引川水避篼地需瓔使川前爾操作輯舟：塒于盤腿和宅槳埽塒過將堝臺(tái)面劃分柑自：攆作后的母碼有小町地知中例如呵粘栩目的單元樣式和搟崖，在倚卡自、啦標(biāo)系使臺(tái)搬忭后血呼和戈鏈點(diǎn)寸郝將發(fā)生變化為命令進(jìn)行自曲耦臺(tái)避

5、免謎種不確定性，盡址使位置蓋螢敷實(shí)體參數(shù)化進(jìn)行有限元模型的建立避免使州號(hào)碼使川呼碼時(shí)小舞窿接使用常妊種趺開矬沿。其時(shí)母碼晡用遷過伸置選職閉兒僻拋驛命格式類似】：過捌式編種講棄打順令扶取該抖將潑碼保打在堅(jiān)艟巾再使腳序，判斷、鋪環(huán)卅匈格式包含予程序“這佯啼爾攆忭或精鶘締命令拂不影響秤序的賞現(xiàn)罄數(shù)傳遞的建礁分為直接建橫和立運(yùn)體建模。直接建模是指直接生成”點(diǎn)和單元這參照上述討滄綰丐轉(zhuǎn)臺(tái)、主柔和支膻結(jié)構(gòu)種方法通常措柑式結(jié)拇小適川于復(fù)雜模畦模的命令漉文件文作名分荊為：出相嘶型的扳殼進(jìn)攥對(duì)牢禁這種復(fù)雜的扳殼結(jié)構(gòu)通、曲和和將史什存儲(chǔ)在常選川實(shí)儺建攘先進(jìn)行兒何欖將幾何艇的接常路徑卜對(duì)上述文件進(jìn)行攆作聚刪離啦為肯

6、陬兀列格彤成點(diǎn)和竹瓦。幾何建后隹成牟裂的打限，梗型架結(jié)掏的上蠼髓打浩分為自底向和自麒向自晦向。是均賞現(xiàn)參數(shù)化最終柏有限“模制如罔所小指先建低級(jí)閉兒冉建立高級(jí)陌兀例如先建艇州有節(jié)點(diǎn)十，單兀個(gè)。立蓋鍵點(diǎn)和線柬創(chuàng)建刪；碘向下址先創(chuàng)建高載荷與約的確定級(jí)網(wǎng)兀動(dòng)創(chuàng)建跗地的低級(jí)蹦兀例如直接創(chuàng)（載荷的劬定。建面：刨建咧岫吲時(shí)自功刨埋父鍵點(diǎn)和線¨研輪式起訊機(jī)的督壤為桁幫結(jié)構(gòu)一般這兩種訂法混使能蜓加哲艘地創(chuàng)硅釘葬址承呵內(nèi)著名的通啊限元軟件融元艇掣施加的主要拽甜打：結(jié)心的哐藏衙、配幣、參數(shù)化廿群包括結(jié)柑每數(shù)、結(jié)構(gòu)形式蔽菏、吊重及結(jié)均的慣性拽掎等，將這蝗拽菏鏨敢、蛾菏參敬吼灶建過張巾幅，時(shí)川劃的磬數(shù)進(jìn)組合利

7、進(jìn)行算輸種水群剛塵時(shí)來佯存站掏寸參數(shù)包括寬高同幅度和吊畹的藪荷紕臺(tái)史件仆刺為們、等；結(jié)構(gòu)形式磬數(shù)乜括土粱¨筋扳數(shù)日，豐粱和吼、瑚和】州利用語占文作伽【）孵進(jìn)行瞎取，分別施加在轉(zhuǎn)弁上對(duì)雎的也置從【仃的受力狀態(tài)。確定乍架結(jié)構(gòu)載簡(jiǎn)，計(jì)算結(jié)果的獲取和輸出（】結(jié)椅約束的處理；為了箍駿輪式起重機(jī)卞架會(huì)屈結(jié)掏的強(qiáng)度和如圖所不，約糸活動(dòng)支腿底部接觸點(diǎn)的剛度需要獲取計(jì)算小的最大隨力翔最大位移、個(gè)方向的平動(dòng)自由度和繞，、個(gè)宵齋蟄借助巾個(gè)命令壯和，通的轉(zhuǎn)動(dòng)度。由：正常工作時(shí)可能足點(diǎn)腿受過這條命令可以獲取數(shù)據(jù)岸巾枘新打數(shù)據(jù)仆力，也可能是個(gè)支腿全部受力州此具體計(jì)算進(jìn)行必要的計(jì)算，時(shí)，先接個(gè)支腿全部工作時(shí)考慮即

8、十支腿在巾計(jì)算的結(jié)糶史什通常是姒網(wǎng)形的壘部施加約糶經(jīng)計(jì)算求解后倘若某個(gè)盤腿格式表示的，并以剛片進(jìn)行保存因此利用反力為負(fù)值說明此支腿和工作時(shí)經(jīng)離地，故語言繪制各種箅結(jié)掏的圖形文件，然后進(jìn)行自動(dòng)需解除約束秉新【算，利州語吉編制程像存。通常青種法獲取目片，罔片類碾也仃許序，實(shí)現(xiàn)自功恥理約束。多種，如鵬、】餓“鵬嘲片類型為制打自動(dòng)后處理蜘曙格式；札。啊，豫詫格式；向噼女嵋瑚鋤，鵬式。將口、循環(huán)咄、條件、肖求解器完成求解后，“以使用暇和挑等命結(jié)合使用就能對(duì)計(jì)算結(jié)、條命令進(jìn)凡后處理器。在果進(jìn)行批鰱處理從而完成自動(dòng)獲取結(jié)果。后處理群中以獲艤模型計(jì)算后梅種結(jié)果信息。結(jié)構(gòu)約束的自動(dòng)處理計(jì)算結(jié)果為檢驗(yàn)結(jié)梅約求的正

9、確性利用語占利用時(shí)輪式起暈機(jī)牟架結(jié)構(gòu)編制自動(dòng)處理程序，捌斷支睫反力從而正確判的種載荷綁合計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和比較。定支腿帕受力狀態(tài)。限于篇幅，豐文只列出戴荷組合亂午架結(jié)構(gòu)首先利用循環(huán)語取個(gè)約求點(diǎn)的支的汁箅結(jié)果。輪式起重機(jī)車梟結(jié)構(gòu)中的上車，主反力，儲(chǔ)存于數(shù)紐變位中，井將最小的支粱和活動(dòng)支腿的位移云罔和應(yīng)力云罔如同廈力值取出賦值給蹙螭岫。其巾】出儲(chǔ)所示。圖和分為車架轉(zhuǎn)臺(tái)的變形圖和存?zhèn)€約束節(jié)點(diǎn)的口點(diǎn)號(hào)，然后利用語句進(jìn)行廊力云圖：網(wǎng)和分別為車架主粱的判斷如果釋放苴約束只約束其他變形罔和應(yīng)力云圖；圖和分刑為車個(gè)點(diǎn)啦新求解；胥則判定初始約束為證確架活動(dòng)支腿的變形隔和應(yīng)力西罔。略目￥自§目豆目建“一

10、一目車±§目目目卜。卜目￥月的§目自目根據(jù)以上汁箅結(jié)果町知最大應(yīng)力為啪脅，位于主粱上周定點(diǎn)腿弼動(dòng)支腿的措接處，見圖抽所示顯然其值與宴際情況小符，原嘲足將同定支腿與恬動(dòng)盤腿進(jìn)行節(jié)點(diǎn)鶘臺(tái)所致而根據(jù)圣維南原理這樣處理小會(huì)對(duì)其芒部位的結(jié)糶產(chǎn)生影響。另外廊力較的域是回轉(zhuǎn)支最座嘲與主梁上蓋許用席力，符合起重【設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。結(jié)論（¨運(yùn)用巾的二次開發(fā)滑占對(duì)復(fù)雜板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行毒數(shù)化有限兀模型，時(shí)論建模方法和建模過程中血注意的題，并給出一些建模技巧對(duì)同婁結(jié)構(gòu)的稈限兀建橫及力學(xué)分析有很好的毒弩價(jià)值：【）通過對(duì)輪式起面機(jī)車架進(jìn)行有限冗分析得出府力攝人值位：括動(dòng)支腿與嗣定支刪搭接址從實(shí)際使用情況看，這些位置的確是容易現(xiàn)危險(xiǎn)的地方從而為實(shí)際醴提供有價(jià)值的磬警。板女接周；【，見辟軸所示躲眥的應(yīng)力均小雹±） 基于ANSYS的輪式起重機(jī)車架結(jié)構(gòu)的有限元分析作者：作者單位：陸一凡， 張宏生， 劉士明， LU Yi-fan， ZHANG Hong-sheng， LIU Shi-ming陸一凡,劉士明,LU Yi-fan,LIU Shi-m