基于ANSYS的渣仓支架有限元分析

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1、第37卷第12期华电技术Vo1．37No．122015年12月HuadianTechnologyDee．2015基于ANSYS的渣仓支架有限元分析苗瑞凌(忻州广宇煤电有限公司，山西忻州034000)摘要：以某燃煤电厂渣仓支架为例，采用ANSYS有限元分析法对其进行建模，按照电厂实际工况进行加载，对渣仓支架进行了优化和选型，在降低成本的同时使设备更加安全、可靠。关键词：有限元分析；渣仓支架；选型；优化中图分类号：TH22文献标志码：A文章编号：1674—1951(2015)12—0015—02静荷载作用下的结构效应，即分析由于稳态外载引O引言起的渣仓支

2、架各个构件的应力、应变的分布，目的在针对某燃煤电厂工程除渣系统的配套设备——于考察各个构件是否满足静强度和静刚度要求。在渣仓支架进行优化分析。渣仓支架承受的荷载有：不满足要求时可对材料进行重新选择，改变零件的渣仓结构自重力，物料自重力，仓顶排气过滤器、斗力学性能；或在不改变材料的情况下改变零件的结式提升机等设备自重力，维护栏杆的荷载，风荷载，构，适量减小受力较弱部位的受力截面，增加受力较地震荷载，设备起吊荷载等。除承受上述荷载外，渣大部位的厚度，适量改善应力集中部位的结构厚度仓还应能够承受仓内物料塌方引起的冲击荷载以及或力学性能以提高其受压能力。总之

3、，通过优化使运渣汽车可能引起的撞击荷载。因此，如何在满足结构既安全、可靠，又不浪费材料，从而降低成本。强度、刚度、安全性、稳定性的前题下减小渣仓支架2．1计算工况的质量是一个研究重点。本文以渣仓支架为例，使该项目基本参数见表1。用ANSYS有限元分析软件，选用了BEAM188单元表1基本参数建立模型1J，分析在多荷载共同作用下结构应力、参数数值参数数值应变情况，并在有限元计算结果的基础上对其进行渣仓总容积／m1ooo锥体角度／(。)60了选型设计和优化分析。渣仓直径／m12锥体直段高度／m5．41工程环境仓体柱体部分板厚仓体锥体部分板厚≥1O14度／

4、mm度／mm某工程厂址位于码头，地处海边，累年极端最高气温为40，累年极端最低气温为13qC，多年平均经计算，渣仓自重力G=319kN，当渣仓满载渣气温为28．8℃，多年平均风速为3．0—6．Om／s，10m和水时，渣水总重力G=1．2×10kN，仓顶钢平台高处累年最大风速为24m／s，地震加速度峰值为及排气过滤器、斗式提升机等设备及维护栏杆的荷0．2～0．4m／s。载G，=200kN，仓顶除尘器自重力G4=3．4kN，仓顶因此，在模型加载时除了要考虑支架本体所加起吊装置自重力G=21kN，动载系数取1．5。荷载外，还要充分考虑风荷载和地震荷载。(1

5、)由于渣仓和支架采用8点支撑，所以渣仓2渣仓支架有限元分析自重力和渣水总重力应分布于8点处，即每点受力(319+12000)×1．5÷8=2310(kN)。在ANSYS软件中直接建模并分析，可有效缩短(2)G，，G按均布力加载到上平面四周的开发设计周期。该项目设计的行走机构由箱型横梁上，上平面四周横梁的总长为44．384m，即梁组成，采用BEAM188单元建模。(200+3．4+21)×1．5÷44．384=7．6(kN／m)。分析渣仓支架的变形和应力状况，找出应力集(3)风荷载为中部位，对其进行刚度和强度分析，并对手爪进行优c，=1．4×1×350

6、×38．5÷1000=化。结构的静刚度、静强度分析主要是用来计算在18．865(kN)，收稿日期：2015—08—11；修回日期：2015—1I一26式中：风力系数c=1．4；风压高度变化系数kh=1；·20华电擞术第37卷N0DALSOLUTION与辐射梁之问的距离，使其中心线尽量交于一点，以STEP=ISUB=1减小杆端弯矩，降低应力水平。TIME=lUZ(AVG1(3)平台上的可变荷载尽量分开布置，特别是rRSYS=0PowerGraphics当抱杆工作时，可变荷载尽量不要堆放在靠近抱杆IEFACET=I_AVRES=Mat附近的辐射梁跨中位置

7、处，以防对平台结构产生不DMX=129．201利影响。SMN=一128．577SMX=一87．601(4)由于顶升过程中的荷载较正常工作荷载—128．577■一一124．024小，反而会麻痹大意，顶升过程中需加以注意，保证■■一119．471一l。图一114．918顶升安全。豳一110．365l瞳豳一105．812li圆一101．259参考文献：U一96．707if圈一92．154I一87．601[1]刘国庆，杨庆东．ANSYS工程应用教程：机械篇[M]．北京：中国铁道出版社，2003．图13优化后中心鼓圈上平面平杆位移[2]钢结构设计规范：GB50

8、017-2003[S]．绳计算得允许拉力为52．300kN。由图11可知，钢[3]建筑施工手册编委会．建筑施