基于cae理论的起重机箱形梁有限元分析

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1、基于CAE理论的起重机箱形梁有限元分析

2、第1...0引言有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素，即单元，通过对分析对象划分网格，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。最新版本ANSYS8.0软件，能够进行包括结构、热、声、流体以及电磁场等学科的研究，具有强大的功能和适用性。其友好的用户界面，并能与多数CAD软件结合使用，实现数据的共享和交换的特点是其独有的魅力，在众多领域得到了广泛地应用和发展运用ANSYS8.0软件对起重机箱形梁的分析，避免了传统人工计算费时、费

3、力的问题，只要通过合理地建模和网格划分，就能进行准备而快速地分析和计算。1分析过程运用ANSYS8.0软件对起重机箱形梁的分析过程主要包含三个步骤:①创建或读人有限元模型;②施加载荷并求解;③查看结果。以5t桥式起重机箱形梁为例具休阐述ANSYS8.0软件的分析过程，如图I所示。运用ANSYS8.0软件可以模拟和计算小车运行到梁各点时变形，而当小车运行到梁中点时，梁挠度最大。所以我们分析力P作用在中点Point处的变形。已知条件如下):压力(小车重量3t十载荷重量50:P=78.4x10’N;梁的长度:L=10.5m;梁的高度:H-

4、0.31m;横截面积:A=l2216xlO1n1;截面惯性:I=9782900x10’I2M4;弹性模量:E=2.06xI0’’e1.1建立有限元模型(1)创建基本模型。作为箱形梁，一般使用带有两个关键节点的线模拟梁，梁的高度及横截面积将在单元的实常数中设置。选择主菜单MainMenuPrepmcessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS-弹出CreateKeypointsinActivecoordinate即stem对话框，在NPTKeypointNumber中输入

5、关键点编号1，选择Apply(默认x,y,z坐标为0,0,0)，再次弹出CreateKeypointsinActivecoordinateSystem对话框，在NPTKeypointNumber中输人编号3，在X,Y,ZLocationinActiveCS中输人10.5,0,0，选择OK;单击KPbetprocessor>ElementType>Add/Ediu’Delete，弹出ElementTypes对话框，选择Add.，弹出LibraryofElementTypes对话框，在左面列表框中选择Beam，右面列表中选择

6、2Delastic(BEAM3)，选择OK，接受单元类型，并关闭对话框，返回到ElementTypes对话框;选择Close关闭单元类型对话框。(4)定义实常数。选择主菜单MainMenu:Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete，打开RealConstants对话框，选择Add.定义BEAM3的实常数;在AREA后的文本框中输人面积12216e-6，在IZZ截面惯性矩中输入97829800e-12，在HEIGH7中输人高度0.31，选择OK返回RealConstants对话框

7、，选择Close,关闭定义实常数对话框。(5)定义材料属性。选择主菜单MainMenu:Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels，弹出DefineMaterialModeBehavior列表框，在MaterialModelsAvailable右面的选项栏中依次双击Structural>Linear>Elastic>Isotn栖〔，弹出LinearIsotropicPropertiesforMaterial对话框，在EX后的文本框中输入弹性模量2.06ell，选择

8、OK;在返回的DefineMaterialModeBehavior列表框中，选择菜单Material>Exit，完成材料属性定义。(6)对几何模型划分网格。选择主菜单MainMenu:Preprocessor>Meshing>Meshtool，弹出MeshTool选取框，在MeshTool选取框中选择Mesh,弹出MeshLines选取框，选择PickAll完成划分网格