仓库叉车手臂.docx

仓库叉车手臂的有限元分析报告机械12013120301035朱林童1:工程问题描述仓储叉车主要是为仓库内货物搬运而设计的叉车。因其车体紧凑、移动灵活、自重轻和环保性能好而在仓储业得到普遍应用。叉车手臂与货物直接接触，是叉车承重的核心位置，应当得到较精确的设计。图一 仓库叉车下图为叉车手臂整体的ug模型图二 叉车手臂整体UG模型根据实际叉车尺寸，手臂水平板长度为1000mm，宽度为200mm，厚度为50mm；竖直板定位处距水平板800mm，宽度为200mm，厚度为50mm。由于两只手臂受力完全相同，为了分析的经济与方便，本次仅分析其中一只手臂的有限元，每一只手臂的负载为总负载的二分之一。图三 单只手臂UG模型本次静态结构的Ansys 的分析，采用Ansys 15.0workbench 操作界面如下图四 workbench操作界面双击，在右侧工作区出现子控制框。 图五 子控制框2：模型建立2.1：几何模型建立图六 几何模型建立2.2 单元选择本实体较大，为了兼顾网格分析的精度以及数据的计算量，,我选择tetrahedrons 为四面体网格划分,设置网格单元大小为0.05m。2.3 材料参数定义鉴于市场上多采用的金属钢结构，这次的分析材料我拟用结构钢。图七 材料参数定义关闭Engineering Data2.4 有限元模型首先进入Geometry 绘制模型。图八 Geometry绘制界面单击file 选择Import External Geometry file .导入UG 文件。尚未进行产生，在Import 上单击右键选择Generate 生成模型。图九 生成模型2.5 网格的划分Model界面中 ，右键单击Mesh 选择insert。method 新建一个网格划分方法。在右侧工作区按ctrl -A 选择全部实体,后点击apply 完成选择。在Ansys 的workbench 中，网格的划分有五种。此次分析选择tetrahedrons （四面体网格划分）。然后Generate mash 生成网格图十 网格划分2.6 边界条件（载荷条件）此次分析的叉车手臂为小型叉车手臂，正常负重能力为半吨，也就是500kg。两只手臂分担重量且负重相等，为了达到使用要求，本次分析中，我把一只手臂的承重设为300kg，约3000N，作用在手臂水平板中心处，并设置约束，手臂上圆孔处被紧固件固定，故设为固定。图十 施加载荷接下来我施加载荷，在workbench 中有许多不同的载荷，一般常用的有pressure 压力，静压力，force 力，remote force 交变力，以及温度场和流体场方面的载荷。本次分析我选择force。图十一 整体变形分析结果在solution 中选择solve在solution information 中可以查看分析结果.。结果分析在solution 中选择Deformation 选择total 用来分析总的形变。选择strain 选择equivalent 分析总得压力变形选择stress 选择equivalent 分析结构压力情况在solution 中单击右键，选择evaluate all result在右侧观察结果图十二 应变分布从上图可以看出，最大弹性应变为0.00010881，发生在竖直板上圆孔以下部位。图十三 应力分布从上图可以看出，最大应力为2.1288e007Pa，同样发生在竖直板上圆孔以下部位，以及竖直板与水平板交接处。由此可见，在此模型下，应力应变都没有过大