基于Patran的汽车起重机车架及支腿有限元分析

建立了某型汽车起重机整体车架及支腿的有限元分析模型,基于Patran软件进行分析,获得了5种典型工况下车架和支腿的应力云图和变形位移云图,进而找出其应力集中和强度薄弱的位置,为起重机的结构优化和安全性评价提供依据.     

基于有限元分析的支腿设计与使用要求

本文通过简化起重机产品实例,建立有限元模型,对比了不同地面和支腿支脚约束情况下,支腿结构和车架的变形、应力情况。文章结尾处通过分析对比结果,对起重机支腿支脚设计和使用提出合理建议,给相关人员作为参考。     

汽车起重机车架作业载荷模拟试验

汽车起重机车架作业载荷模拟试验是为了测定起重机在各种工况下车架的强度和刚度。试验对象为某四支腿汽车起重机车架,通过室内台架试验加载的方式模拟起重机在实际作业中各种工况,包括吊钩在不同位置提升重物、放下重物及带重物回转等,包括三支腿支承工况。     

自动判断支承状态计算支腿离地量及结构应力的起重机车架分析BASIC程序“CJFX”

一、概述起重机车架结构是一个复杂的空间结构体系。它承受着垂直于结构自身平面的载荷,并通过四个支腿搁置于地面。在某些载荷工况下起重机的一个支腿的支承反力为零,这时车架处于三点支承状态。是否允许起重机在吊重时一个支腿抬起,至今仍是有争议的问题,本文不拟就此问题进行讨论。但在设计中如何计算并控制抬腿量却是一个需要解决的问题。现在已有一些单位应用有限元分析法在电子计算机上分析车架的内力与变形,但对于支     

汽车起重机支腿压力的新算法

应用经典力学理论导计算汽车起重机支腿反力的计算公式，编计算机程序，对车架进行了。为汽车起同车架的设计计算提供了理论和计算依据。     

通用底盘汽车起重机副车架有限元分析

通用底盘汽车起重机副车架为复杂的大矩形箱形结构,在起重作业时,它直接承受着上车和支腿传递的载荷。本文选取了某型通用底盘汽车起重机为研究对象,采用有限元方法计算了三种典型工况下副车架的刚度和强度,证明了该车架结构满足设计要求。     

汽车起重机辐射形车架分析

某些汽车起重机车架如采用辐射状支腿结构,由于车架主体受力条件的改善,其结构重量将大幅度下降,同时支架刚度也可得到较大提高。辐射状车架在大吨位起重机上已有使用实例,但在中、小型车上的应用却未能得到重视。本文是对某小型汽车起重机车架进行假设改装的估算过程,期望由此能给大家一个定量的印象。     

Q_2-5型汽车起重机车架断裂分析与修复

我分局前锋车务段的Q_2-5型汽车起重机(长江起重机厂生产),仅使用一年,车架左边梁在前支腿座与车架相连处附近发生断裂,见图1,同时在右边梁上翼缘也产生裂纹。根据断裂位置和其形式,我们作了如下分析:     

QY12型汽车起重机

QY12型汽车起重机是一种全回转、伸缩臂式液压汽车起重机,见图1。它有二节伸缩臂和副臂,H型支腿,薄壁箱形车架。底盘采用了法国索马桥组装的专用底盘。其转向系统装有液压助力装置。     

基于ANSYS的混凝土泵车副车架结构优化分析

建立长臂架混凝土泵车支腿、底架和副车架的计算模型,并应用有限元软件ANSYS模拟计算7种常见工况下副车架应力云图,确认副车架立柱支承和辅助纵梁焊接位置存在应力集中的问题。根据分析结果新开发一款副车架,并通过分析新型副车架在7种工况下的应力情况,确认新型副车架结构的可靠性。计算结果表明,优化后的副车架所受应力大幅度降低,有效降低了应力集中程度,降低焊缝开裂的风险,可广泛应用于长臂架泵车。     

Optimum Design of Outrigger and Belt Truss Systems Using Genetic Algorithm

There are many structural lateral systems used in tall buildings： rigid frames, braced frames, shear walls, tubular structures and core structures. The outrigger and belt truss systems are efficient structures for drift control and base moment reduction in tall buildings where the core alone is not rigid enough to resist lateral loads. Perimeter columns are mobilized for increasing the effective width of the structure, and they developed tension in the windward columns and compression in the leeward columns. Optimum locations for the outriggers have been studied because of the influence on the top displacement and base moment in the core. It was analyzed the optimal position for two to seven outriggers and belt trusses, aiming to achieve minimum bending moment and minimum drift.     

港口轮胎起重机支腿液压缸结构形式的改进

支腿是保证轮胎起重机进行稳定作业的关键部件之一,支腿液压缸的质量好坏直接影响起重机的工作性能.对大吨位港口轮胎起重机支腿液压缸出 现的故障进行理论分析并将液压缸解体,找出故障原因,针对故障原因对液压缸导向套的结构形式进行改进,改进后的结构有利于加工及安装,达到设计任务书要求,批量投产后未出现任何问题,为开发新品液压缸提供参考.     

上海中心大厦伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的静力性能试验研究

超高层框架-核心筒结构体系中,伸臂桁架连接着外围巨柱框架与内部核心筒,需传递巨大内力,其连接构造、传力机制等非常复杂。以上海中心大厦工程为背景,选取钢骨混凝土巨柱-伸臂桁架-环带桁架连接区域和伸臂桁架-核心筒连接区域进行了单调静力加载试验,并进行了有限元分析和简化模型计算分析。结果表明：伸臂桁架能够有效连接相邻构件并可靠传力,其破坏模式表现为伸臂桁架斜腹杆的受压屈曲以及上、下弦杆的弯曲变形,具有较好的延性;伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的节点板虽然部分区域进入塑性,但塑性变形不明显,表明连接区域的承载力远高于杆件的承载力;有限元分析及简化模型分析结果与试验结果吻合良好;简化模型反映了伸臂桁架的非线性受力机理,可对其失效荷载进行准确预测,并可根据结构性能设计要求进行伸臂桁架分析和构件截面选择。     

基于离散元方法的PDC钻头破岩仿真研究

针对前人对PDC(聚晶金刚石复合片)钻头破岩仿真研究多采用有限元法,忽略了岩体的各向异性、不均匀性以及不连续性等问题。提出了采用离散元法来研究PDC钻头的破岩仿真过程,利用离散元软件PFC3D建立了虚拟单轴压缩实验和虚拟巴西劈裂法实验,推导出了岩石的三维离散元模型的细观参数,确定了岩石的本构模型。在此基础上建立了PDC单齿切削岩石的离散元模型,讨论了侧倾角对切削力的影响关系,并与单齿切削岩石的有限元模型进行了对比。结果表明:离散元模型与有限元模型结果比较接近,离散元数值模拟的求解时间为有限元数值模拟的1/3,离散元方法具有潜在的高效率。在单齿切削岩石的离散元模型的基础上建立了全钻头破岩离散元模型,研究了PDC钻头动态破岩过程中各切削齿所受扭矩和钻压的分布规律。并通过全钻头破岩室内台架实验对模型的准确性进行了验证。     

有限元、组合条元与映射无穷元联合应用研究

提出了将有限元、组合条元与映射无穷元联合应用求解无限域问题的思想 .首先介绍 6种映射无穷元的位移模式和坐标映射关系 ;然后基于联合应用组合条元的要求 ,提出了一种新型单元—组合映射无穷元 ,并建立了相应的公式 ;编制了计算程序 ,经过算例分析证明了有限元、组合条元与映射无穷元联合应用方法的正确性和有效性     

无网格法对岩体不连续面的模拟

 鉴于以Goodman单元为代表的界面单元在传统有限元法中取得了广泛而成功的应用,因而采用无网格法进行岩土工程数值分析时,首先考虑引入Goodman单元以模拟不连续面。详细分析将Goodman单元引入无网格法模拟不连续面的可行性和当前研究所存在的问题。研究结果表明,由于Goodman单元最初的应用对象是有限元法,其位移模式实质是为了实现与其相连接的有限单元相协调;而无网格的位移模式是基于离散节点的,对于不同的待插值点,影响域覆盖该插值点的节点及其数量也不相同;因而必然存在着无网格法的位移模式与Goodman单元边界上假定的位移模式不相协调的问题。解决这个问题的关键是在考虑节理单元的刚度对总体刚度矩阵的贡献时,应采用数值积分计算得到节理单元的刚度矩阵而不是简单的将传统解析表达式累加到求解系统的总体刚度矩阵中去;考虑到上述特点,界面单元可以隐式或显式出现在计算模型中。以自然单元法为例详细介绍显式和隐式Goodman单元的具体实现方案,并给出相应的算例进行数值验证和对比;所提出的思路对于一般的无网格方法都是适用的。     

一种基于彼得罗夫伽辽金公式的三角形单元

将线性三角形单元和FE-LSPIM TRI3单元的形函数分别作检验函数和试函数,构造出基于彼得罗夫伽辽金公式的US-FE-LSPIM TRI3三角形单元,静力数值算例表明,该单元具有良好的精度,结果比线性三角形单元和线性四边形等参元精确。     

地下工程开挖计算的广义有限元法

基于传统有限元理论，将每个结点位移的Lagmnge型插值空间推广为具有任意多个广义位移的函数展开式，在不增加结点个数的前提下，仅通过提高结点插值函数的阶数，达到提高有限元精度的目的，建立了三维广义8结点等参单元和一维广义杆单元。首先推导单元的广义形函数，并给出单元的位移模式；然后进一步推导单元应变矩阵和劲度矩阵以及单元等效荷载列阵等有限元列式。针对地下工程开挖问题，提出联合运用广义有限元和传统有限元，在开挖边界附近和加锚区围岩采用高精度的广义有限元，在远离开挖区域岩体采用高效率的传统有限元，既改善有限元的计算精度，又提高有限元的计算效率，并探讨了广义有限元的程序实施细则。通过对若干算例及工程实例的计算，其结果表明广义有限元法的优越性，为地下工程开挖计算提供了一种合理的数值方法。     

施工缝模型及在钢筋混凝土柱非线性分析中的应用

提出用零长度截面单元模拟施工缝,并基于纤维模型推导了单元刚度矩阵,给出完整的单元描述.在此基础上,进一步提出用以模拟带缝柱的纤维杆元模型,即由一个非线性梁柱子单元端部附加零长截面子单元组成.通过OPENSEES非线性分析软件平台,建模分析了钢筋混凝土带缝柱在拟静力试验下的非线性反应行为,计算结果与试验结果吻合较好,验证...     

一种模拟节理岩体破坏的新方法:单元劈裂法

在有限单元法中,三结点三角单元在几何上具有独特的优点,即当一条裂纹贯穿单元(单元劈裂)时,总有一结点位于裂纹的一侧,而另外两个结点位于裂纹的另一侧。位于一侧的两个结点与位于另外一侧的一个结点可以潜在地构成两个接触点对,从而可以利用这两个接触点对来推导劈裂单元的刚度矩阵,以再现裂纹面之间的接触和摩擦效应。利用该三角单元的几何特点,提出了单元劈裂法,用于模拟节理或其它裂纹的扩展问题。由于劈裂单元刚度矩阵与原三角单元享有共同的结点,因而在模拟裂纹扩展过程中无需为设置节理单元而改变原网格划分方案,这为节理扩展的数值模拟提供了很大方便,提高了计算效率。在劈裂单元刚度矩阵推导过程中,没有考虑单元劈裂后所形成两个块体自身的弹塑性变形,所以该方法只是一种近似方法。对相应试验进行了数值模拟,结果表明该方法是有效的。