基于Ansys和ProE的隧道挖装机工作装置结构分析.pdf

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1、基于Ansys和Pro／E的隧道挖装机工作装置结构分析栗园园程文明刘标西南交通大学机械工程研究所成都610031摘要：对危险工况下挖装机工作装置进行了力学分析，并以Pro／E和Ansys软件为平台对工作装置各构件进行了结构分析，结果表明挖装机工作装置的结构合理，符合设计要求；建模过程通过Ansys和Pm／E软件的接口技术实现，为复杂体的结构建模和分析提供了一种快速方法。关键词：隧道挖装机；Ansys；Pro／E；有限元分析；接口技术中图分类号：U455．33文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)03—0044—04Abstract：Thepaperc

2、arriesoutmechanicsanalysisoftheworkingdevicesoftheexcavator／loaderunderdangerousworkingcondition，andconductsstructureanalysisofalcomponentsoftheworkingdevicesbytakingthePro／EandAnsyssoftwareastheplatform．Theresultshowsthattheworkingdeviceoftheexcavator／loaderhasreasonablestructureandco

3、n．formstothedesignrequirements．ThemodelingprocessisachievedthroughtheinterfacetechnologyofthePro／EandAnsyssoftware，offeringarapidmethodformodelingandanalysisofcomplicatedstructure．Keywords：excavator／loader；Ansys；Pro／E；finiteelementanalysis；interfacetechnology挖装机是隧道施工中使用的专用设备，该设理相对简单的模型

4、，限制了其在复杂结构有限元备可以实现扒渣作业、挖掘作业以及石渣运送作分析中的应用。Pro／E软件具有完善且高效的3D业等功能，是实现以钻爆为基础的隧道快速施工建模功能，在机械设计领域有着广泛应用。将2的一项关键装备，该设备在我国铁路隧道工程中个软件结合起来，利用Pro／E软件进行挖装机工作应用广泛。目前，我国使用的挖装机主要由德国装置的快速建模，然后将模型导人Ansys软件进行和日本引进，如德国的SchaefITC112、ITC312，有限元分析，可以发挥2个软件的各自优势，大日本的Kemco—SchaefKL41等机型，这些设备在大缩短挖装机工作装置的结构分析时间

5、。我国使用效果良好，加快了我国铁路隧道的建设1工作装置的力学分析速度⋯。但国外引进的挖装机价格昂贵，而且不易维护和检修，设计我国自己的隧道施工机械迫图l为国内正在研发的某型隧道挖装机工作在眉睫。装置，该装置主要由铲斗、斗杆、回转体A、回转挖装机工作装置为反铲工作机构，主要实现体B、动臂和基础臂6个构件组成，各构件通过销扒渣作业和挖掘作业2大功能，其结构不仅构件轴进行铰接，其中回转体A和回转体B之间为垂多，且形状不规则，运用传统的手工计算方法对向铰接，可实现工作装置的横向摆动。由于挖装其进行结构分析，不仅计算量大，而且难以保证机的特殊用途，反铲装置不需要进行通用挖掘机

6、结果的准确性。利用计算机软件对挖装机工作装的挖坑作业，只需在地面以上工作。根据以上特置进行建模并仿真分析，可以简化结构分析过程，点，选取铲斗液压缸工作时的工况为危险工况，缩短结构设计周期，提高结果的准确性。此时其他液压缸闭锁，铲斗位于基准水平面且铲Ansys软件具有强大的有限元结构分析与优化斗尖和动臂与回转体铰点连线与水平面垂直(见功能，但是其自带的建模功能非常有限，只能处图1)。基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(2010ZT03)一44一《起重运输机械》2011(3)际挖掘力和各羹液压笺缸篓之间必须保证如下关系的实一2An。sys与Pro／E软⋯件一及其⋯

7、接⋯口⋯技⋯术：将Pro／E实体模型导人Ansys软件的常用方法F铲×+Gt≥×n有以下2种：Wl×b+，2×0≤Fh+Gl(+0)+G2l1)利用中间格式文件转换。Ansys自带有与W1×c+，2x(0+p)≤Fi+G1(+0+p)+CAD软件进行数据交换的图形接口，将CAD软件G2(1+p)+G3，孔建立的模型保存为Ansys能识别的标准图形文件格l1×d+，2x(0+P+q)≤F+G1(k+0+p+g)+式，例如IGES和Parasolid格式，然后导人Ansys软件，接着就可以利用Ansys软件进行有限【G2(f+p+q)+G3(m+q)+G4n元分析。