MPC 184单元在浮式起重机臂架结构建模中的应用

依据1 000 t浮式起重机臂架结构的模型,在有限元软件Ansys中,采用不同单元类型对臂架结构进行模拟,结合实际比较有限元分析的计算结果。重点介绍采用MPC184单元和Pipe16单元构建臂架结构的有限元分析模型,总结了此方法的运用,对今后分析同类型的结构具有一定的借鉴意义。     

浮式起重机臂架加强结构不同单元建模计算分析

浮式起重机是一种专门从事起重作业的工程船舶,当其臂架结构采用箱型结构形式时,为保证臂架具有足够的结构刚度,需要在箱型结构内部布置大量的纵向与横向加强筋(角钢),在使用有限元软件进行分析时,如果按照壳单元建立模型,建模工作量会很大,从而降低计算效率。本文针对这种具有梁单元特性的加强筋结构,分别采用梁单元和壳单元进行建模,使用ANSYS软件对臂架结构进行有限元分析,通过对计算结果的分析比对,得到了在不同计算需求下的建模方式,给工程应用提供了合理的指导意见。     

基于Ansys的桥面吊装起重机臂架下铰点铰接结构接触分析

桥面吊装起重机臂架下铰点销轴是连接臂架和底盘的关键受力部件。本文采用Ansys软件中的接触单元,对该销轴铰接结构进行有限元分析,同时采用传统材料力学知识进行校核,并对比两种方法的结果。     

基于MSC.fatigue的大型抓斗挖泥机臂架结构疲劳寿命分析

采用有限元软件Ansys和专业疲劳分析软件MSC.fatigue,就大型挖泥机臂架结构进行全寿命疲劳分析,运用Ansys中的MPC多点接触建立梁单元和板单元的混合模型,并导入MSC.fatigue中进行疲劳寿命计算,计算结果表明,臂架结构疲劳寿命满足设计使用年限要求,对该类型工程船舶机械的寿命分析具有指导意义。     

基于模态综合法的起重机臂架模态特性分析

为了研究起重机组合臂架的计算模态特性以及变幅时由于几何形态的变化导致模态特性的动态变化,依据空间有限元法,采用Euler-Bernoulli梁单元建立门座起重机组合臂架的有限元模型;采用一种多子结构系统的模态综合法对臂架进行模态分析,研究了变幅时臂架的几何关系,最终得到起重机臂架的模态特性以及变幅时模态特性的动态变化过程。文中所述分析方法对于门座起重机这种特殊的组合臂架结构的结构设计和安全评估有一定借鉴意义。     

实腹式臂架裂纹失效及扩展仿真分析

以有限元分析软件Ansys为平台,利用单元生死技术及子模型技术对流动式起重机实腹式臂架上已存裂纹缺陷及扩展断裂进行仿真分析。通过对臂架上典型位置的穿透、表面以及内部裂纹仿真分析发现,采用子模型技术对臂架上已存裂纹进行仿真分析将大大地提高计算效率,且对裂纹缺陷采用实时建立较单元生死处理更全面、更真实地还原裂纹尖端的应力分布状态。通过对裂纹缺陷子模型采用单元生死技术动态仿真重现臂架裂纹在循环载荷作用下逐渐扩展至断裂失效,最终形成扩展失效路径。该分析为在役实腹式臂架类结构安全可靠性评估提供了思路,对实际工程应用具有一定借鉴作用。     

桁架结构有限元及试验模态分析

在ABAQUS软件中分别用梁单元和壳单元建立了桁架有限元模型,并利用有限元模态分析得到其低阶固有频率和振型。同时采用锤激法对中间节臂架进行了试验模态分析,利用LMS PolyMAX分析方法对试验结果进行了处理,并与有限元模态分析结果比较。结果表明:两种简化模型的有限元模态分析与试验结果相吻合,频率误差均在10%以内,验证了有限元模型的正确性和可靠性,确保了臂架系统有限元分析的准确性。     

基于ANSYS的泵车臂架结构的优化设计与试验

采用有限元方法并且结合试验验证,对泵车臂架结构进行静力学分析。首次采用拓扑优化的方法,对臂架结构进行了优化设计,得到了优化后的新型臂架结构,实现了减重,同时增加了结构的强度与刚度。     

履带起重机臂架压弯稳定性研究

利用有限单元法对履带起重机臂架进行压弯稳定性分析,并验证长度系数μ3的影响作用。长度系数μ3对履带起重机的作用主要体现在对臂架拉板的影响,为此,采用无臂架拉板和有臂架拉板2种形式建立有限元模型,进行屈曲分析,结合起重机规范中的经验公式计算臂架的压弯稳定性,通过2种方法的结果对比来说明长度系数μ3的影响。     

门座起重机臂架结构有限元分析

应用有限元分析方法,建立门座起重机臂架结构有限元模型,得出臂架结构的应力与位移分布并进行强度校核。同时对臂架结构进行模态分析,得出各阶固有频率和振动模型,为设计提供理论依据。     

轮式移动装船机总体设计及臂架结构仿真分析

基于轮式移动装船机的设计方案及参数,对装船机进行总体设计;根据轮式移动装船机的臂架结构特点,提取其特征参数,然后运用Ansys的APDL语言建立臂架的参数化模型,并对臂架结构进行有限元分析;最后运用Ansys软件和优化设计技术对臂架结构进行优化分析,在满足设计要求的情况下,实现臂架的经济性和可靠性。得出结果如下:由于臂架下铰接距进料口较近,其受力也较大,臂架头部相当于悬臂梁且悬挂着溜筒,臂架最大应力出现在下铰接处,最大变形量出现在臂架头部;臂架结构采用变截面设计可以大大降低结构总重。     

塔式起重机臂架优化设计

臂架是塔式起重机的主要承载受力构件,其承载能力直接影响整机的起重性能与安全;桁架是塔式起重机臂架的典型结构形式,臂架稳定性是限制桁架臂承载能力的主要力学问题之一。文中基于屈曲理论对臂架进行稳定性计算,同时通过有限元法讨论了初始缺陷系数对桁架臂最大承载能力的影响,并结合桁臂架破坏试验对其承载能力进行评估。经与试验对比,验证了有限元方法的正确性,说明设计标准中理论计算的保守性与局限性。另外,还采用有限元方法讨论了臂架主弦及腹杆规格、跨数等对臂架屈曲失稳性能的影响,其分析结果可为设计提供参考依据;采用匹配合理的主弦和腹杆截面尺寸以提高桁架式臂架的抗屈曲能力。经对塔式起重机臂架进行匹配优化设计研究,在保障结构安全的基础上,结构实现轻量化为13.5%。     

基于APDL的单臂架门座起重机臂架结构有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL,对单臂架门座起重机臂架结构进行有限元分析,通过定制用户化图形交互界面,实现臂架的任意幅度参数化建模,静力学分析及模态分析,为该型臂架的设计提供一种简便可靠的方法。     

基于Ansys的臂架型斗轮堆取料机安装事故分析

采用Ansys软件和有限元法,对某斗轮堆取料机前臂架安装事故进行了分析,首先根据前臂架实际安装状态和受力情况,确定材料属性和边界条件,建立简化模型和详细模型,并通过结果对比分析,确定详细模型的计算结果直观可信。然后根据前臂架结构的工作状态,采用双线性各向同性强化材料模型,对事故发生时的前悬臂受力情况进行有限元分析,其塑性变形区域与实际事故情况十分吻合,验证了有限元分析的正确性和合理性。最后分析了不同支撑位置对前臂架结构受力情况的影响,确定安装支撑位置的可选范围,为后期同类型工程提供技术参考。     

履带起重机臂架系统参数化有限元建模及分析平台的研究

针对履带起重机臂架结构种类繁多,有限元计算建模工作量大的特点,利用参数化技术、有限元参数化技术、Ansys的二次开发技术、Matlab语言和数据库技术,结合履带起重机臂架系统有限元模型,开发出履带起重机臂架参数化建模及分析平台,实现履带起重机臂架参数化建模及分析、优化设计、生成三维模型及工程图,提高臂架系统设计的开发效率.     

基于结构仿生的塔式起重机臂架优化设计初探

随着重型机械制造业的快速发展,学术界对该领域的关注力度不断增强,塔式起重机结构优化便属于这一关注所涉及的具体内容,基于此,本文就塔式起重机臂架有限元模型建立及分析、臂架仿生优化设计、仿生臂架有限元分析及结果比较进行了详细论述。     

矿用起重机臂架结构有限元分析

采用SIMULATION有限元分析方法对一种新型矿用可伸缩式臂架起重机结构进行有限元分析,结果表明该起重机结构具有较好的承载能力,满足强度和刚度的设计要求,可较好地应用于煤矿井下特殊工况下的吊装作业。     

履带起重机臂架强度简化计算方法研究

以履带起重机臂架结构的简化模型为研究对象,运用经典材料力学原理,借助有限元数值方法,对履带起重机的臂架结构进行强度分析,整理出了一些有意义的计算方法,满足了这类工程设计的实际需求,所采用的分析方法对相似形式钢结构的设计计算具有一定的参考价值。     

大型组合臂架桁架式加强结构的设计与研究

为了解决大型组合臂架的侧向刚度不足问题,设计出一种组合臂架的桁架式加强结构.依据GB/T3811-2008进行计算,该加强结构克服了大型组合主臂架侧向刚度不足的问题.为了定量化表达该加强结构的作用效果,运用有限元计算软件SAP2000对环轨起重机的臂架结构进行了3种典型工况的计算.经计算分析,该加强结构可显著提高组合臂架刚度,为大型组合臂架的研制提供参考.     

采用分布式变幅缠绕的大型起重机臂架结构有限元分析

以MQ40 t-80 m单臂架门座起重机为例,详细阐述了利用Ansys及参数化设计语言对采用分布式变幅缠绕的大型起重机臂架结构进行有限元计算的过程。通过分析和计算结果可知采用此种变幅缠绕的臂架不仅制造工艺简单,且力学性能优良,有利于优化设计及成本节约。