加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

基于ANSYS的吊臂有限元分析

(2023-01-28 19:30:16)
标签:

有限元分析

有限元

有限元软件

强度分析

结构分析

编辑:杭州那泰科技    www.nataid.com

基于ANSYS的吊臂有限元分析

有限元分析吊臂所受的载荷有吊重、侧载(风载荷、惯性载荷和偏摆载荷)、起升绳拉力、吊臂自重。吊臂自重由ANSYS自动计算,由于吊臂按实际工况建模,所以重力直接加载,注意施加的重力加速度方向的反方向才是惯性力的方向。其它载荷(数值由上一节算出)按所在位置加载即可。约束处理基本臂尾部与转台铰接处,约束3个方向平移自由度(UxUyUz)和两个方向的转动自由度(RxRy),释放绕销轴中心回转的转动自由度(Rz),变幅液压缸铰点处同样处理。

通过上述有限元模型进行计算,得到在计算工况下的最大变形量为均位于吊臂头部,如图所示。

如图所示,吊臂液压缸铰点处(单元9的J节点)弯矩最大为3.08×105N·m,然后从两边逐渐减少,吊臂顶端为-1.142×104N·m,基本臂尾部约为0,与理论解析相同。在吊臂重叠处出现非线性下降,这是由于耦合技术形成理想刚体所致。液压缸铰点弯矩为-3.08×105N·m。第2节臂与第1节臂末端重叠处弯矩为-2.09×10N·m,第3节臂与第2节臂重叠处弯矩为-1.13×15N·m。弯矩精确理论

解析解分别为-3.06×105N·m-2.142×105N·m-1.16×105N·m,误差为0.6%、2.4%和2.5%。如图9所示,吊臂在液压缸铰点处(单元10的I节点)应力最大为-231.659MPa,然后向两边逐渐减少,吊臂顶端为-17.9MPa,基本臂尾部约为0,与理论解析相同。在吊臂重叠处出现非线性下降,与弯矩下降的原因相同。吊臂在铰点处应力最大为-231.659MPa(负号代表压应力),而在此处理论解析解为-249.487MPa,误差为7.1%。从以上分析得出ANSYS计算值与理论解析值很接近,最大误差不超过10%,说明计算结果是可靠的。

   ANSYS中采用自定义截面梁模型进行吊臂结构数值计算,能较好地解决截面复杂且为变截面吊臂结构的建模问题并且建模速度快,节点数、单元数大大减少,加快了计算速度,节约了成本,计算结果与理论解析解进行对比,结果较为精确。但使用这种方法进行吊臂的强度、刚度分析也有其局限性,如对于吊臂上所贴加强筋板无法考虑,吊臂组成板及局部区域应力分布看不到。

更多阅读:

基于ANSYS的吊臂有限元分析

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有