ANSYS大臂QQ315503893

5 ANSYS的处理借助有限元法的理论，以及ANSYS10.0的强大数据处理能力，来完成大臂受力分析情况。5.1 建立有限元模型5.1.1 单元的选择 考虑大臂在实际作业中，可能受到振动、弯矩、等其它因素的影响，故在此计算中简化模型。选择单元Hyperelastic 3D 8node185.该单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力强化、大变形和大应变能力。5.1.2 材料属性的添加材料选用Q235B，故弹性模量为2.1105MPa，密度为7.8，泊松比为0.3,选择各向同性线性材料。5.1.3 建立3D模型实体建模是先创建由关键点、线段、面和体构成的几何模型，然后利用ANSYS网格划分工具对其进行网格划分，生成节点和单元，最终建立有限元模型的一种方法。这是最常用的建模方式。但实体模型并不参与有限元计算，所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点或单元）进行求解。ANSYS图元产生采用自底向上的方式创建。通过生产点，线，面成体，再通过布尔操作对体进行处理。所作实体模型，局部模型如图示：大臂的实体模型5.1.4模型简化(1)将构成骨架主体结构的梁等效为等厚的板件20mm。(2)尺寸较小的圆孔或螺栓孔等主要用于安装螺栓等连接件。在划分网格时，加密模型中C型梁孔径为350mm的孔。(3)端框架与梁之间为等强度焊接，其强度等于梁本身的强度。(4)端框架与横梁的连接结构复杂，在建立模型时通过分割直接连接起来，忽略角件及连接螺钉螺母等构件，既使结构简化，又能保证各板块之间具有足够的连接刚度。(5)将支座及隔板单独进行受力分析，得出与主体骨架结构的相互作用力，然后加到模型的相应位置。大臂简化体模型示5.2 网格划分进行网格划分时应注意：(1)同一有限元计算模型中，尽量避免出现刚度过分悬殊的单元，包括刚度很大的边界元、相差很大的相邻单元等；采用较密的网格划分，以较好的单元形态进行计算(尽量采用接近等边三角形或正方形单元)，从而减小离散误差。(2)单元划分要适度，对于受力较大或较关键的部位，单元网格尽量密一些；对于受力较平缓的部位，单元划分可大些。为使单元边长相差不太大，单元应由小到大逐渐过渡。(3)节点及单元数目要适当。单元划分得越细，节点布置得越多，计算精度也越高。但计算时间、计算费用和计算内存增加，所以综合考虑各方面因素确定节点和单元数目。在满足工程精度要求的前提下，应尽量减少单元和节点数目。对于复杂的几何实体模型，采用自由网格智能控制，以精度6，总体尺寸120mm划分，体单元模式。网格划分示意图5.3 加载和求解ANSYS的载荷可分为六大类：位移约束、力、表面分布载荷、体积载荷、惯性载荷、耦合场载荷，载荷可以直接施加到实体模型上的关键点、线和面。也可施加到有限元模型上的单元和节点。本次分析基于抓钢机大臂在抓斗抓取最大物重及自重情况下的静刚度分析。5.3.1 边界条件在大臂连接处，位移约束设在接触面间，施加全自由度约束。即作用在该接触面上的各节点自由度为0.5.3.2 施加载荷根据计算出的载荷，在大小臂连接处施加竖直向下的Fy=39.3KN,水平向右的Fx=454.5KN。在推杆出施加水平向左的F=454.5KN。考虑大臂的自重G=54KN,故施加大臂上面板均布面载荷为13KN/m2。模型圆孔作用面载荷4KN/mm2.施加载荷示意图5.3.3 求解 在Solve中，用命令Current LS 自动完成计算。5.4 后处理ANSYS计算完成后进入后