塔式起重机有限元分析系统.ppt

2003年9月,i-1,塔式起重机有限元分析系统,塔 式 起 重 机 有 限 元 分 析 系 统,2003年9月,i-2,塔式起重机有限元分析系统,软件编制符合塔式起重机设计规范及其他相关规范要求；主要用于塔式起重机金属结构的设计、验算和事故鉴定工作； 计算方法采用国际和国内流行的有限单元法。操作平台为windows98/2000/xp操作平台。,在塔式起重机设计验算中，现在通常采用的方法有其局限性，同时由于受计算工作量限制，只能验算几个在“理论”上认为是危险的截面。因此，常规计算分析方法存在者不足， 。,概述,2003年9月,i-3,塔式起重机有限元分析系统,随着基础理论，尤其是弹性力学的发展，科技工作者逐步提出使用有限元方法对结构进行分析与计算，由于模型的建立更为符合工程实际情况，所以其计算结果不仅详尽而且更具有权威性和可靠性。基于此种原因，塔机金属结构计算的发展趋势是采用有限元分析的方法进行。,概述（续）,2003年9月,i-4,塔式起重机有限元分析系统,有限单元法（fea，finite element analysis）是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代设计计算方法,是计算机技术和数值分析方法结合起的分析方法。它为解决复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。 在计算机技术已经深入到产品设计和制造的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造几乎都离不开有限元分析计算，在国际和国内将该项技术运用于产品的虚拟样机中，为产品的开发研制提供了强有力的技术保障。fea在工程设计和分析中也得到了越来越广泛的重视。,有限单元法,2003年9月,i-5,塔式起重机有限元分析系统,国内外常用软件比较,在我国，大多使用国外的有限元分析软件，如ansys、marc、 algor、deform和ug等，这些软件具有很强的功能，能够解决很多的实际问题。但是，对于特殊的起重机行业，该类软件具有四大缺点： 一、界面和软件环境障碍； 二、软件强调适应面广，而忽视了针对性特殊性的应用； 三、软件不利于实现自动化； 四、不利于系统集成；,2003年9月,i-6,塔式起重机有限元分析系统,1. 易用性：软件采用现代软件设计理念编制，面向广大工程技术人员，全部使用中文对话界面，只要求用户具备基本的windows视窗操作能力，按照一定的步骤点选或输入所需的内容即可。 2. 高效性：通过软件进行产品设计，用户可避免花费太多时间去研究如何使用有限元分析软件，前、后处理过程要简单快捷，从而减少工作量，提高效率.,塔机结构计算软件特点,2003年9月,i-7,塔式起重机有限元分析系统,3. 方便性：软件应该能实现参数化建模，使模型的修正工作易如反掌。 4. 可视化：带有图形可视化功能，提供简洁明了的计算结果。 5. 快捷性：对所计算校核的塔机，可自动生成详尽的符合专业习惯的计算说明书，可节省大量文字处理工作。,塔机结构计算软件特点（续）,2003年9月,i-8,塔式起重机有限元分析系统,软件结构图表,有限元分析系统,系统菜单,塔机参数,载 荷,边界条件,后 处 理,帮 助,2003年9月,i-9,塔式起重机有限元分析系统,“装入数据”菜单项用来装入以前用户进行塔机有限元分析时输入的基本数据。,塔机基本参数 列表,数据装入,2003年9月,i-10,塔式起重机有限元分析系统,用来完成塔机各部件的参数输入工作，以完成塔机有限元建模的建立，主要输入内容如图所示：,塔机参数菜单,2003年9月,i-11,塔式起重机有限元分析系统,塔机设计软件能够处理的塔身结构形式如图所示：,塔身结构形式,2003年9月,i-12,塔式起重机有限元分析系统,“塔身基本参数”菜单用来输入塔身的基本参数，具体的输入项目如图所示：,塔身基本参数,2003年9月,i-13,塔式起重机有限元分析系统,“塔身详细参数”菜单用来输入塔身的详细参数，具体的输入项目如图所示：,塔身详细参数,2003年9月,i-14,塔式起重机有限元分析系统,塔机设计软件能够处理的臂架腹杆结构形式如图所示：,臂架结构形式,对于塔机的臂架分为等截面和变截面两种臂架形式考虑。,2003年9月,i-15,塔式起重机有限元分析系统,“臂架基本参数”菜单用来输入臂架的基本参数，具体的输入项目如图所示：,臂架基本参数,2003年9月,i-16,塔式起重机有限元分析系统,塔机设计软件能够处理的塔帽结构形式如图所示：,塔帽结构形式,2003年9月,i-17,塔式起重机有限元分析系统,塔机设计软件能够处理的塔身结构形式如图所示：,拉杆结构形式,2003年9月,i-18,塔式起重机有限元分析系统,生成数据 文件,sap5分析,输出塔机设计 计算说明书,塔机有限元模型的图形显示,sap5输出文件的数据分离,各杆件的内力及应力查询,数据分析菜单,2003年9月,i-19,塔式起重机有限元分析系统,“图形可视化”用来将程序生成的数据文件（dat）转化为dxf文件，生成的图形文件可以在autocad中显示出来，图形中单元号，节点号，载荷的位置都有详细的表示，用户可以很方便直观的进行检验。,图形可视化,2003年9月,i-20,塔式起重机有限元分析系统,“数据查询”用来查询单元的应力、应变等数据信息。包含应力查询和应变查询两部分。,数据查询（应力、应变）,2003年9月,i-21,塔式起重机有限元分析系统,塔机钢结构各杆件的应力可以通过云图方式显示，并可动态显示各个杆件的应力及应变。,应力图形显示,2003年9月,i-22,塔式起重机有限元分析系统,塔机钢结构各杆件的应变可以通过云图方式显示，并可动态显示各个杆件的应变。,应变图形显示,2003年9月,i-23,塔式起重机有限元分析系统,“输出设计计算说明书”用来塔机设计参数的详细说明，单击后出现的窗体如图所示： 说明书中的内容可以按照需要进行选取，既可以生成塔机个部分的说明，也可以生成所有部件的说明书，使用十分方便。,设计说明书生成,2003年9月,i-24,塔式起重机有限元分析系统,当要输出塔机应力时，选中“塔机应力”输出项，弹出一应力输出选项窗体，用户可以从中选择要输出的选项，进行输出。,设计说明书生成（续）,2003年9月,i-25,塔式起重机有限元分析系统,当ic卡建立以后，上面存储了塔机的基本结构数据和工况数据，这样就可以将其与塔机分析系统相连接，通过该系统进行塔机在各种工况载荷下的计算，以此来检