资源描述：
《大跨度门式刚架结构的有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、大跨度门式刚架结构的有限元分析第24卷第6期机械设计与研究Vol.24No.62008年12月MachineDesignandResearchSec.,2008文章编号:100622343(2008)062072203大跨度门式刚架结构的有限元分析马晓明1,2, 姚振强1(1.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240,E2mail:;2.常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州 213164)摘 要:通过有限元分析软件ANSYS对某生产车间大跨度门式刚架结构的有限元建模方法进行了讨论,并对整个结构做了非线性静
2、力学分析,得到了门式刚架结构在最不利工况下的应力及应变分布图,给出了关键构件强度和刚度的分析结果,并根据分析结果提出了改进方法和建议。关键词:ANSYS;有限元建模;大跨度;门式刚架结构中图分类号:TH213.5 文献标识码:AFiniteElementAnalysisofLargeSpanPortalFrameStructureBasedonANSYSMAXiao2ming1,2, YAOZhen2qiang1(1.ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China;
3、2.ChangzhouTextileGarmentInstitute,JSChangzhou213164,China;)Abstract:Thispaperdiscussesmodelingmethodoffiniteelementaboutlargespanportalframestructureinacer2tainworkshop,andperformsthenon2linearstaticanalysisofthisstructurebyusingANSYS.Bytheanalysis,thedistri2b
4、utionmapsofthestressandthestrain,andanalysisresultofstrengthandstiffnessofmajorcomponentsaregotten,underthexorstworkingcondition.Someimprovedmethodandsuggestionarealsoproposed.Key words:ANSYS;finiteelement;largespan;portalframestructure装配线用大跨度门式刚架结构行车是一种与电动葫芦1.
5、1 结构分析配套使用的轻小型起重设备,固定安装在地基上,用于吊运该门式刚架结构行车整体结构参见图1。主要由两个单零部件,在生产中,可有效减轻工人的劳动强度,较大地提高门式刚架通过三根刚性联系梁和三根工字钢连接组成,辅以工作效率。因其结构简单,成本低,安装、使用、维修方便,在斜撑和钢丝绳提高刚性和强度,梁下安装KBK型桥式导轨企业得到了广泛应用。由于行车的几何结构和载荷比较复和电动油葫芦完成吊运工作。杂,在传统的设计和选型过程中,只是根据经验确定其参数,如图1中,每个单门刚架由两个格构式立柱和一个格构缺乏精确的强度计算
6、方法,安全系数往往取的过大,造成了式主横梁组成。立柱由支撑主横梁的格构式柱(100×100×设备结构不优化、经济性低等问题。4方管焊接)和固定钢丝绳拉索的单根100×100×5方管两下面利用大型有限元分析软件ANSYS,以某企业用于装配线的大跨度门式刚架结构行车为例,对其结构强度进行了非线性静力学分析,得出结构的应力和位移分布云图。利用应力和位移图,在设计中就能关注应力危险区和结构中刚度薄弱的部位,为进一步改善结构受力情况,改进设备结构等提供了理论依据。1 几何模型建立和模型简化有限元法是一种近年来应用较为成功,较为
7、广泛的数值计算方法,尤其适用于复杂结构的计算分析。在有限元分析中,有限元模型的建模精度对于分析结果的影响很大,建模的工作量有时占整个工作量的80%以上[2],模型的好坏甚至决定了分析结果是否具有应用价值,是否可以指导实践。▲图1 门式刚架结构起重机整体结构图收稿日期:2008-08-04第6期 马晓明等:大跨度门式刚架结构的有限元分析73部分组成。格构式主横梁(100×100×4方管焊接)由三节各部分受载特征及单元特性,在有限元计算中,采用梁单元、组成,左、右节长度各为5.85m,中节为4.8
8、m,总跨度约壳单元、杆单元、质量块单元等进行有限元建模。16.5m。主横梁节与节之间、主横梁与立柱之间通过端板,用梁柱等结构在工作中承受拉伸、压缩、扭转和弯曲等力高强度螺栓联接。两组钢丝绳在门架两端牵拉横梁,斜撑的作用,并且具有较大的自重,选择BEAM188单元进行离(40×60×4方管焊接在立柱和横梁上,以提高固定钢丝绳)散。该单元建立在Ti
