利用ANSYS软件对采煤机截割部行星架进行应力分析.pdf

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1、总第124期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．02．o09利用ANSYS软件对采煤机截割部行星架进行应力分析李锋(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010)摘要：利用ANSYS有限元软件对行星架进行应力分析，获得了行星架的应力分布图。经分析发现，AN—SYS软件分析的结果与真实情况基本一致。整个建模、分析过程充分说明ANSYS软件为行星架的结构设计提供了可靠、高效的理论依据。关键词：行星架；ANSYS；有限元；应力分析中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：1005—2798(2010)02—0026—03StressAna

2、lysisofPressureContainwithANSYSSofSoftwareLIFeng(MechanicalEngineeringofUSTInnerMongolia，Baotou014010，China)Abstract：ThestaticforceimpactionofapressurecontainwithANSYSsoftwarewasanalysedandthestressdistributiondraftsofthemweregotten．Throughtheoriesanalysis，theresultoffinite—elementanalysis

3、isprovedtobeacceptable，anditprovidesthetheoriessupporttotodaygmachineoptimizedesign．Keywords：pressurecontain；ANSYS；finiteelementanalysis；stressanalysis本文用大型有限元程序ANSYS软件对行星架(ComputerAidEngineering)软件。其前处理器(pre建立力学模型，对其金属结构的静态力学性能进行—processor)能够建立被分析对象的几何模型，并进分析，以期找出结构设计的不足之处并最终加以改行有限元网格自动划分

4、以及各种材料属性和求解单进。文章分析的行星架，其主要为整体结构，结构形元的设置；强大的求解器(solution)可对各种加载进式，见图1。行分步求解；功能丰富的后处理器(generalpostproc)提供了对结果进行有效分析的工具。大大地简化了设计人员在有限元分析完成后的数据处理和结果分析，缩短了设计周期。本文利用有限元分析软件ANSYS对行星架进行应力分析。2行星架的有限元分析2．1载荷分析2．1．1基本载荷基本载荷是指始终或经常作用在行星架结构上图1实体模型的载荷，包括自重载荷、惯性水平载荷，以及考虑动1有限元计算软件ANSYS的介绍载系数与相应静载荷相乘的动载效应。

5、2．1．2附加载荷ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于附加载荷是指行星架在正常工作状态下结构所一体的大型通用有限元分析软件，是典型的CAE受到的非经常性作用的载荷。包括行星架工作状态收稿日期：2009-06—10作者简介：李锋(1959一)，男，内蒙古呼和浩特人，副教授，从事教学和科研工作。26李锋：利用ANSYS软件对采煤机截割部行星架进行应力分析第19卷第2期下煤壁作用在结构上的最大载荷、行星架偏斜运行对称性，在分析中，取其一半模型进行有限元分析，侧向力，以及根据实际情况决定而考虑的温度载荷、在边界上限制某一方向的位移，从而生成如图1的及某些工艺载荷等。模型。

6、在采煤机摇臂割煤的过程中，滚筒与煤壁相接2．3网格划分触，承受煤壁所给它的力，把此力直接传到行星架在建模过程完成后，接下来要进行网格划分，相上，由于煤层的硬度不同和截割速度不同，所以行星当于将整个实体分解成无数个不同位置、不同形状架所受的最大载荷是变化的。滚筒的偏斜角和在截的“微元”，这些“微元”也就成了进行分析过程中的割过程中所产生的温度也不同程度上影响了行星架无数个“传感器”。通常网格划分有2种类型，即自所受的最大载荷。由网格划分和映射网格划分。对于自由网格划分，2．1．3特殊载荷没有单元形状的限制，网格也不遵循任何的模式，当特殊载荷是指行星架处于非工作状态时，结构增加

7、网格数量时，更适用于了解与分析复杂形状局可能受到的最大载荷或者在工作状态下结构偶然受部的特定部位的应力应变情况，能够更好地进行诸到的不利载荷。这里都不予考虑。如“接缝”、“拐角”、“过渡”等部位的应变量化研究。2．2行星架模型创建映射网格的划分则主要适合于规则的面或体，单元本次作为分析对象的行星架总长L=550mm，成行并有明显的规则形状。本文采用了自由网格划筒体内径d=215mm，壁厚6=80mm，输出端内径分，网格单元采用8节点六面体的SOLID45，见图2。d，=225mm，材料为45钢，弹性模量E=2．6×