基于ANSYS的轮式起重机车架结构的有限元分析_图文

1、基于的轮式起重机车架结构的有限元分析陆一凡，张宏生，：，刘士明（喑尔滨学机自程学院，黑龙镕￥滨钟喑尔滨业大学±木程学院，黑龙口暗尔滨帅）【摘要利用的语言编制自动日序，对轮式起晕机车架进行自动建横刷加载和求解：对车裂各个连接部分运用节点自由庭耦合技术盛行模拟井自动进行后处理判断支睫的受力情况及箅结果。对同类结构有限元建模厦学分析具有根好的参考竹值。美键目轮式起重机有限法板壳站挎；乩【中国娄目】文献标识日章编号。一×（州一蚪自岫岫曲仲胁，魄一”自昭轮式起重机车架主要转台、主粱和活动盘腿个部分组成其结构如图所币。轮式起重机车柴是一种典犁的复杂板壳结筒，在丁程实际中姻常需要采用有限

2、兀法进行山学分析。本文以轮式起重机车架为例以有限元分析软件为平台，运用语音进行有跟元参赞化建模并给出了一些有实用价值的建模技巧。车架有限元模型的建立与分析单元的选择和连接结构悻的处理对：轮式起蕈机车桨这种由薄板焊接而成的箱硎结掏，通常选用板壳竹元来模拟、丌一起重机设计规范巾明确规定不考虑钢材的塑性利用所以通常有限元分析中采用线弹性板壳单元酬和，其单元属性对比如表所爪。】振壳单啪目轻囤轮自车女捶§在宴际工作巾转台与主粱是通过回转支承进行连接动盘腿在主粱的同定支腿滑动，并逋过油缸伸缩进行旖节。在建横一，必须解决各部件的连接问题。如果采州中的接触单元来分析，其模型的单元数龃太接触点对很多，

3、而上接触分析问题属于非线性问题，求解过程必须进单单点口阶博耩十算镕月螗低高日一趺行反复迭代计算。另外，宴际结构中的接触特性不是根州确，采用接触分析准确性也小能保证为此运用节点自南度精台技术来模拟各个连接部分的接触问题。稿日期由于车架结构通常不存在曲线边界偶尔存在某些有限数日的倒角如采片圳蚂申将使计算费用九提高，甚至影响计算机正常计算，因此奉文采用删译兀，并对恻角处进行单元细分宏±女自日镕箱枉转轩：豢：分刺越一个网简结拇来榄硒常使和】这拟叫转立琅迎廿棚对墟口的平动自束条命令进行耦舟柞命令的对盹如爱所爪。艇拟轮式起机旧作状态：浙曲直雕上站在率盘，小菇篮“为代矗的艇杂的约求打矬命【忭时杠接

4、触部进行全酃凼度揣舟。在夸使卅鹕台命即满足螫求，”自目止，【拉郴“￥¨埘口编”十剌前女自“¨”：¨内口自龋舟内虻，本文一使卅命令米牺合揽盟梅亚简便转台相对角班并：拽菏磬敦包括计算静载或动载而有教书委墙需岈找刽节点时之问的盖最，对起，速噬、吊呕等巾通丘呼码来管理宴于艇拟回转支乐的嘲简结掏一以通过控制线分体懈螂芙键点口翱删等这些母口柱迎填过段数枉柱书怀使川命进行动程巾需要被引川水避篼地需璎使川前尔操作辑舟：埘于盘腿和宅桨埽埘过将埚台面划分柑自：撵作后的母码有小町地知中例如呵粘栩目的单元样式和擀崖，在倚卡自、啦标系使台搬忭后血呼和戈链点寸郝将发生变化为命令进行自曲耦台避

5、免谜种不确定性，尽址使位置盖萤敷实体参数化进行有限元模型的建立避免使州号码使川呼码时小舞窿接使用常妊种趺开矬沿。其时母码晡用迁过伸置选职闭儿僻抛驿命格式类似】：过捌式编种讲弃打顺令扶取该抖将泼码保打在坚艟巾再使脚序，判断、铺环卅匈格式包含予程序“这佯啼尔撵忭或精鹕缔命令拂不影响秤序的赏现罄数传递的建礁分为直接建横和立运体建模。直接建模是指直接生成”点和单元这参照上述讨沧绾丐转台、主柔和支膻结构种方法通常措柑式结拇小适川于复杂模畦模的命令漉文件文作名分荆为：出相嘶型的扳壳进攥对牢禁这种复杂的扳壳结构通、曲和和将史什存储在常选川实傩建攘先进行儿何榄将几何艇的接常路径卜对上述文件进行撵作聚删离啦为肯

6、陬兀列格彤成点和竹瓦。几何建后隹成牟裂的打限，梗型架结掏的上蠼髓打浩分为自底向和自麒向自晦向。是均赏现参数化最终柏有限“模制如罔所小指先建低级闭儿冉建立高级陌兀例如先建艇州有节点十，单兀个。立盖键点和线柬创建删；碘向下址先创建高载荷与约的确定级网兀动创建跗地的低级蹦兀例如直接创（载荷的劬定。建面：刨建咧岫吲时自功刨埋父键点和线¨研轮式起讯机的督壤为桁帮结构一般这两种订法混使能蜓加哲艘地创硅钉葬址承呵内著名的通啊限元软件融元艇掣施加的主要拽甜打：结心的哐藏衙、配币、参数化廿群包括结柑每数、结构形式蔽菏、吊重及结均的惯性拽掎等，将这蝗拽菏錾敢、蛾菏参敬吼灶建过张巾幅，时川划的磬数进组合利

7、进行算输种水群刚尘时来佯存站掏寸参数包括宽高同幅度和吊畹的薮荷纰台史件仆刺为们、等；结构形式磬数乜括土粱¨筋扳数日，丰粱和吼、瑚和】州利用语占文作伽【）孵进行瞎取，分别施加在转弁上对雎的也置从【仃的受力状态。确定乍架结构载简，计算结果的获取和输出（】结椅约束的处理；为了箍骏轮式起重机卞架会屈结掏的强度和如图所不，约糸活动支腿底部接触点的刚度需要获取计算小的最大随力翔最大位移、个方向的平动自由度和绕，、个宵斋蛰借助巾个命令壮和，通的转动度。由：正常工作时可能足点腿受过这条命令可以获取数据岸巾枘新打数据仆力，也可能是个支腿全部受力州此具体计算进行必要的计算，时，先接个支腿全部工作时考虑即

8、十支腿在巾计算的结粜史什通常是姒网形的垒部施加约粜经计算求解后倘若某个盘腿格式表示的，并以刚片进行保存因此利用反力为负值说明此支腿和工作时经离地，故语言绘制各种箅结掏的图形文件，然后进行自动需解除约束秉新【算，利州语吉编制程像存。通常青种法获取目片，罔片类碾也仃许序，实现自功耻理约束。多种，如鹏、】饿“鹏嘲片类型为制打自动后处理蜘曙格式；札。啊，豫诧格式；向噼女嵋瑚锄，鹏式。将口、循环咄、条件、肖求解器完成求解后，“以使用暇和挑等命结合使用就能对计算结、条命令进凡后处理器。在果进行批鲢处理从而完成自动获取结果。后处理群中以获舣模型计算后梅种结果信息。结构约束的自动处理计算结果为检验结梅约求的正

9、确性利用语占利用时轮式起晕机牟架结构编制自动处理程序，捌断支睫反力从而正确判的种载荷绑合计算结果进行分析和比较。定支腿帕受力状态。限于篇幅，丰文只列出戴荷组合乱午架结构首先利用循环语取个约求点的支的汁箅结果。轮式起重机车枭结构中的上车，主反力，储存于数纽变位中，井将最小的支粱和活动支腿的位移云罔和应力云罔如同厦力值取出赋值给蹙螭岫。其巾】出储所示。图和分为车架转台的变形图和存个约束节点的口点号，然后利用语句进行廊力云图：网和分别为车架主粱的判断如果释放苴约束只约束其他变形罔和应力云图；图和分刑为车个点啦新求解；胥则判定初始约束为证确架活动支腿的变形隔和应力西罔。略目￥自§目豆目建“一

10、一目车±§目目目卜。卜目￥月的§目自目根据以上汁箅结果町知最大应力为啪胁，位于主粱上周定点腿弼动支腿的措接处，见图抽所示显然其值与宴际情况小符，原嘲足将同定支腿与恬动盘腿进行节点鹕台所致而根据圣维南原理这样处理小会对其芒部位的结粜产生影响。另外廊力较的域是回转支最座嘲与主梁上盖许用席力，符合起重【设计规范的要求。结论（¨运用巾的二次开发滑占对复杂板壳结构进行毒数化有限兀模型，时论建模方法和建模过程中血注意的题，并给出一些建模技巧对同娄结构的秆限兀建横及力学分析有很好的毒弩价值：【）通过对轮式起面机车架进行有限冗分析得出府力摄人值位：括动支腿与嗣定支删搭接址从实际使用情况看，这些位置的确是容易现危险的地方从而为实际醴提供有价值的磬警。板女接周；【，见辟轴所示躲眦的应力均小雹±） 基于ANSYS的轮式起重机车架结构的有限元分析作者：作者单位：陆一凡， 张宏生， 刘士明， LU Yi-fan， ZHANG Hong-sheng， LIU Shi-ming陆一凡,刘士明,LU Yi-fan,LIU Shi-m