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1、基于APDL的门式起重机主梁参数化建模与仿真(2)改进桥体腹板处的结构,加大腹板上液(2)通过ANSYSWorkbench多方案结构分析,压缸安装位置通孔的尺寸,并加大圆角;对承受弯曲应力最大的区域进行了优化,铸件采(3)前后支撑轴采用中空处理,防止产生缩用变截面处理,增大抗弯截面模量,减小应力集孔、疏松等铸造缺陷,便于铸造,也减轻了重量。中,提高了桥体的强度。同时,对比多方案分析通过多方案结构优化分析,图7b轴承座与竖直应力云图,减少低应力区域的材料,减轻桥体质筋板结合处的最大应力幅值为227MPa,图7a为量,节约了成本。225MPa,桥体重量从设计之初的55k
2、g减小到4718(3)实践表明,通过CAE仿真分析和计算,kg,节约了成本。减少了实验的次数,缩短了设计开发周期,提高4 结论了设计质量,降低了研发成本。此外。通过CAE仿真分析改进和优化了设计方案,证实铸造转向(1)在创新设计过程中,采用传统的工程力桥体的可用性与可靠性,优化了产品的结构,提学计算方法难以准确求出转向桥体各种工况下的高了产品的质量,降低了制造成本。应力分布和大小。为了解铸造桥体受载后的应力状态和变形情况,确定铸件的材料分布状况,首作者地址:合肥市望江西路15号安徽叉车集团公司工程车先按照焊接桥体的结构建立初步的三维模型,然辆研究所后利用CAE技术对
3、118t铸造转向桥体进行有限元邮 编:230022分析,求解出模型中的最大应力集中点,在建模收稿日期:2008-07-28基于APDL的门式起重机主梁参数化建模与仿真3华东理工大学机械与动力工程学院 史 进 郑建荣上海市特种设备监督检验技术研究院 俞中建摘 要:以门式起重机主梁结构为研究对象,通过分析主梁结构尺寸的相关性,研究运用APDL参数化编程与宏技术命令流相结合的方法,建立起重机主梁的参数化结构模型,解决模型中板块交接处的连续问题,实现对不同型号的L型门式起重机的参数化快速建模和仿真。关键词:门式起重机;主梁;APDL;参数化建模;有限元Abstract:T
4、akingmaingirderofgantrycraneasresearchobject,thepaperanalyzestherelativityofstructuralsizesofthegirderandbuildstheparametricstructuralmodelbymeansofawaycombiningAPDLandmacros1Furthermore,itsolvescontinuousboardjunctionproblem,thusrealizingquickparametricmodelingandsimulationofLtypegant
5、rycranes1Keywords:gantrycrane;maingirder;APDL;parametricmodeling;finiteelement1 主梁结构分析较复杂,梁内部有很多加强筋板,包括大筋板、小筋板以及横向长筋条等。在参数化建模前首先门式起重机(以下简称门机)的主梁结构比需要仔细分析主梁结构,对结构尺寸进行参数化3基金项目:教育部科学技术研究重点项目资助(03072)《起重运输机械》 2009(4)—79—成组划分。确定所有结构尺寸在坐标系中的相关K,53,L,-KY(52),KZ(52)关系,并把相关联的若干结构尺寸用变量参数来通过K52的坐
6、标值表示K53,当修改参数L或表示,从而建立参数化的结构尺寸[1]。参数化变W的值时,K52和K53的位置相应发生变化。用量的设计应确保能够定义模型结构的所有尺寸,这种参数化思想建模主梁2板件之间的一段模型,还要考虑到不同型号门机的结构特征,以使设计如图1所示。的变量参数符合不同型号起重机的建模需求。现以32t门机主梁结构的模型为例,说明具体过程。首先分析模型的结构尺寸在坐标系中的相互关系,从中抽象出能描述模型的特征参数,并在不影响精度的情况下,对模型的局部细节适当简化。共定义了以下11个参数化尺寸,主梁中2个大筋板之间的间距L;主梁宽W;主梁高H1;主梁内小筋板宽
7、H2;主梁内贯穿筋板的图1 主梁结构中2个大筋板横向长筋条H3;所有大筋板的个数N_BAN;之间的参数化模型主梁跨度D;支腿地板长度FL;支腿高FH;板厚度THICK;网格的边长ELEM。模型的其他结根据主梁模型中每2个大筋板之间结构的对构尺寸均转化为用这些参数表示,例如,主梁()总长为L×N_BAN,左支腿中点位置的X坐标称性,按照参数N_BAN的值大筋板个数()复制图1的模型。在支腿建模时,因参数值的为L×N_BAN/2-D/2。在运用APDL建模变化可能导致关键点的个数不同,支腿中关键时,使用这些参数变量名代替具体数值,进行参点的编号要避免与原有的重复,导
