基于ANSYS Workbench的堆垛机结构分析与优化.pdf

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1、第6期机械设计与制造2012年6月MachineryDesign&Manufacture71文章编号：1001—3997(2012)06—0071—03基于ANSYSWorkbench的堆垛机结构分析与优化木(DonghuaUniversity，CollegeofMechanicalEngineering，Shanghai201620，China)》higherrequestsforthestabilityandreliabilityofitsmechanicalstructure．Buttraditionaldesignbasedon《；experience，measu

2、ringanddrawinghardlyreachesstructureoptimization．ANSYSWorkbenchcreatedby；；functionoftheANSYSWorkbench，bi-directionallinksbetweenstackermodelofProEandANSYSWork-{；benchisrealized，andthenfiniteelementmodelforthestackerisestablished，which,mainstructureparam-2}etersageoptimizedandsensitivityof

3、parametersonstructurestiffnessisgiven．Thetwooptimizationplans{lt‘mprovethestiffnessofthestackerby7．69％withlowerbeamdimensionreducingby9．96％，whichpro-i；videsthebasisfor如s枷ngnewgenerationsofstacker．{1弓I言仍然与原cAD模型保持关联性，即二者可互相刷新、协同建模，巷道式堆垛机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起而且可重用cAD软件中的参数阎。利用这一功能可高效率地优化重机，它是

4、立体仓库中应用最广泛的物料搬运设备，也是物流仓结构参数。为设计人员确定结构尺寸提供理论指导。储系统的最重要设备⋯。目前，堆垛机向结构多样化、运行高速化、2Workbench工作流程引用了工程图解的概念，通过该项功能将一个复杂的包含多场的理结果。最后可以进行优化设计，只在先激活所需参数，给定优化物理问题，通过系统间的连接就能实现相关性。工程页的概念图目标和优化条件，确定优化方法，Workbench会给出优化结果。解能帮助和指导用户完成复杂的分析、说明和明确数据关系及捕3集成建模★来稿日期：2011-08．-05★基金项目：上海市科技攻关项目(10dzl126700)72宁波

5、等：基于ANSYSWorkbench的堆垛机结构分析与优化第6期导入后的模也能进行参数化建模。主要操作流程是首先在安装3．2有限元模型ANSYSWorki)elmh时选择PROE的安装路径作为接口程序，安为提高计算机分析效率，有必要简化三维模型，将次要部件装成功后PROE巾会嵌入Workbench，从而PROE同Workbench进行简化或用力等效代替。导入Workbench后，定义材料九缝联接，会丢失实体特征。用PROE建立单立柱堆垛机的iQ235A，杨氏模量Pa，泊松比0．3，密度7．83k~m，。利用ANSYS维模J，如罔2昕修改PROE模型中关键尺寸参数名称，加上

6、Workbench自动划分网格功能划分模型，如图4(a)所示。自动划}iif缀ns后就能被Workbench识别。然后简化传动机构和紧固一分实际就是在四面体与扫掠型划分之间自动切换，这取决与被划件井导人Workbench，然后在Workbench中添加约束和载荷。最分的几何体能否被扫掠。具体地说如何几何体(即不能被扫掠)，Workbench求解器巾计算小结果程序就自动产生四面体。反之如果几何体规则(即能被扫掠时)就产生六面体网格[53，应用Solidl86单元可以适应不规则模型的网格划分。按照力学模型，给模型添加载荷与约束。后轮轴圆周面上添加，Y移动约束和转动约束；前轮轴

7、圆周面上添加Y方向移动约束和转动约束；上下共8个侧向轮处添加。移动约束。添加钢索产生的等效力代替实际情况中的钢索，如图4(b)所示。IWorkbenchⅢI作流程图(a)网格划分(b)添加载荷与约束网4Workbench有限元模型堆垛机静态结构分析，如图5所示。南图5(a)可知，最大等效应力出现在立柱根部与下横梁联接处，应力值为29．127MPa，小于许用应力值[o']=180MPa。如图5(b)所示。立柱发生弯曲变形，最大变形量处于上横梁顶部，变形量为5．374mm。许用刚度变形量I厂1而H～面H：(4～8)112111，故