水泥混凝土搅拌站主楼有限元分析

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1、设备管理&维修技术EquipmentManagement&MaintenanceTechnology水泥混凝土搅拌站主楼有限元分析FiniteElementAnalysisofMainStructureofCementConcreteMixingPlant刘耀光，刘少良，甘华LlUYao-guang，LIUShao—liang．GANHua江苏华通动力重工机械有限公司，江苏镇江212003JiangsuHuatongKineticsCo．Ltd．，Zhenjiang212003，Jiangsu，China【摘要】对搅拌主楼结构建立了有限元模型，分析了搅拌

2、主楼的搅拌层、称重层、支腿各结构件的工作应力分布．以及斜撑位置对大梁工作应力的影响，并对其支撑位置进行了优化，得到了最优的斜撑位置。通过计算分析，合理地选择搅拌主楼材料，使之既能满足强度要求，又可避免用料过量，提高产品竞争力【Abstract】Finiteelementmodelofmainstructureofmixingplantisbuilt；distributionofworkingstressofmix—ingstoW，weighingstoryandoutriggerofmixingplantisanalyzed，aswellastheinf

3、luenceofpositionofdiagonalbraceontheworkingstressofcrossbeamThepositionisoptimizedandthebestpositionofdiagonalbraceisobtained．Throughthecalculationandanalysis，thematerialofmixingplantischosenreasonablySOastoimprovethecompetitivenessofproducts，basedonthepremisethatthestrengthmeets

4、therequirement，andtheexces—siveconsumingofmaterialisavoided【关键词】有限元；应力计算；大梁；支腿【Keywords】finiteelement；stresscalculation；crossbeam；outrigger中图分类号：U415．5文献标志码：B文章编号：1000—033X(2010)08—0076-030引言2搅拌楼正面结构件应力计算在水泥混凝土搅拌站中。搅拌主楼的质量约占整机称重层大梁下表面的弯曲应力如图3所示：大梁上表质量(粉仓除外)的45％左右，也是承载最大、受力相对集面的弯曲

5、应力如图4所示。由图3、图4可知，称重层大梁的中的地方。通过计算分析合理地选择材料，既能满足强度最大拉应力为29．3MPa：最大压应力为29．3MPa。要求又可以避免用料浪费，提高产品竞争力[1-3]。搅拌层大梁下表面的弯曲应力如图5所示；大梁上表面的弯曲应力如图6所示。由图5、图6可知，搅拌层大梁的1搅拌楼正面整体结构的应力计算最大拉应力为45．7MPa：最大压应力为45．7MPa。通过在ANSYS中建立符合实际工作状况的有限元模以2m，水泥混凝土搅拌站为例．其搅拌主楼的结型．分析了搅拌站基础中各结构件的内力和应力。从分析构分为称重层和搅拌层，分别通过

6、两根H型钢作用在的结果来看，各结构件所受的应力均远小于材料的许用两层框架的大梁上。根据搅拌机的实际载荷和结构形应力．即在一定的强度裕度的前提下，可以适当减小各结式．以及搅拌机的实际尺寸和结构对称性，建立其正面构件的尺寸。的有限元模型，如图1所示。根据实际承载情况，在3、4、11、14节点处加上集中载荷(分别为称重层和搅拌层载3斜撑对结构应力的影响及其位置优化荷的1／4)。从整体的应力分布来看．结构的最大应力分布在上两若正面的结构中没有斜撑，则通过建立有限元模型，支腿及两大梁处，见图2。下面分别对各结构件进行分析。得到应力分析如图7所示。76设管理＆维修技

7、术EquipmentManagement&MaintenanceTechnologyR■■M■■■C●_M■■■4567／ll＼98l11213l4图5搅拌层大粱下表面弯曲应力M～＼＼＼17一单位Pa6．18图6搅拌层大梁上表面弯曲应力图1搅拌楼正面有限元模型157E!是29OE+08557E+08单位．PaI皇I7无斜挥正面结构应力分析距离下支腿的距离分别为1．9966m、2．5041m．搅拌层横图2结构应力分布梁最大弯曲应力为44．34MPa从减小大梁最大弯曲应力的目的出发．建议称重层大梁斜撑位置为1．45m、1．90m；搅拌层大梁斜撑位置为2．0m

8、、2．5m。4大梁对接处螺栓联结应力计算图3称重层大梁下表面弯曲应力4．1称重层