基于ANSYS的大吨位双回转铁路起重机底架的优化设计及研究

借助有限元软件ANSYS设计一种新型2880t·m双回转铁路起重机的底架结构。考虑用支撑油缸,将耦合的方式应用在底架与支腿的刚接基础上,回转支承处利用APDL语言加载变载荷,将支撑油缸下表面自由度进行约束。利用ANSYS优化理论针对底架多种危险工况下做出优化分析,对所有工况进行校核,设计出合理的双回转铁路起重机的底架结构,以解决双回转铁路起重机国产化的问题。     

大吨位双回转铁路起重机底架结构有限元分析

借助有限元软件ANSYS探讨、研究了一种新型大吨位双回转铁路起重机的底架结构。在前人的基础上整体建模,把支撑油缸考虑在内,在底架与支腿传统的刚接的基础上创造型的提出了耦合的方式,更符合实际,使结果误差减小,采用底架、支腿、销轴、支撑油缸等单独建模,然后组装为一整体,在回转支承处运用APDL语言对变载荷进行加载,对支撑油缸下表面进行约束全部移动自由度和模拟地面接触两种处理办法,这样能够比较真实地反映实际工况。另外还提出了新型支腿的有限元分析,为新型大吨位双回转铁路起重机的底架结构的研究提供了参考。     

基于AYSYS的WD70移动式桅杆起重机结构优化及应用

本文以WD70全回转移动桅杆起重机为分析对象,以ANSYS为有限元分析平台,对其在全回转状况下的多角度、多幅度下的工况,进行强度、刚度有限元计算,掌握其在额定载荷下,回转吊装过程中,吊臂、底架、后三脚架、后支撑架等关键部件的受力变化,以达到结构优化与提高产品质量;并提取回转状态下,底架顶升油缸处的支撑反力,来进行此位置处的油缸选型及局部计算,并提供了设计参考。     

高速集装箱平车底架结构优化设计

以某型高速集装箱平车底架为研究对象,在HyperMesh中建立其有限元模型,参照相关标准确定底架在典型工况下的载荷及约束条件,对其进行静力分析.在OptiStruct模块下,依次采用尺寸优化和拓扑优化方法进行多工况优化分析,在保证底架结构性能的前提下,实现了结构轻量化.     

基于ANSYS的铁路起重机转台轻量化设计

转台是铁路起重机关键构件之一,其强度和刚度是否满足要求将直接影响到整机的性能。以一种160t双回转铁路救援起重机为研究背景,基于ANSYS有限元仿真软件,首次对包含旋转伸缩配重在内的转台部分进行参数化建模,并完成了结构分析,避免了以往等效配重力矩带来的误差;在此基础上,对转台各部分的板厚进行了优化,有效地降低了转台的重量,为今后铁路起重机的设计提供了参考。     

双回转铁路救援起重机转台拓扑结构设计

为了解决铁路起重机转台初始结构设计的瓶颈问题,提高转台结构设计的科学性和理论性,结合目前拓扑优化技术在结构优化中的应用,以协同仿真软件ANSYS Workbench为拓扑优化工具,参考我国自主研发的QTJS160铁路救援起重机,对双回转铁路救援起重机转台结构进行优化。校核优化前、后转台结构的应力与变形量,找到结构的危险点。经过对比分析,拓扑优化后的转台结构对材料的利用更加充分,转台应力分布更加均匀,且转台整体质量大幅度下降,实现了转台的轻量化设计。     

高速铁路救援起重机多支撑机构力学解算研究

为降低普通铁路救援起重机单支腿的承载力,改善支腿系统的均载特性以便满足高架桥环境下的高铁救援作业要求,提出了一种铁路救援起重机多支撑系统,即在原有起重机4支腿支撑的基础上引入4条辅助支腿,并且使轮轨同时承担载荷。首先基于结构力学空间高次超静定求解原理,对多支撑系统进行了力学解算得到其解析模型;然后用Matlab软件对解析模型编程计算了两种起重载荷工况下起重臂回转一周各支腿的受力情况;最后在同样的工况下使用ANSYS和ADAMS软件对该多支撑系统进行了刚柔耦合仿真模拟起重臂回转一周,仿真结果与计算结果趋势基本一致,从而验证了解析模型的正确性。研究结果表明:解析模型能够为后续高速铁路救援起重机下车部分支撑机构的设计和优化提供可靠的依据。     

基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计

针对门式起重机的结构特点,运用ANSYS软件的APDL语言创建了门式起重机参数化有限元模型,在两种危险工况下对其进行有限元分析,获得了门式起重机在这两种危险工况下的最大等效应力与变形分布。根据分析结果,对门式起重机的结构进行灵敏度分析,得到对门式起重机总体积影响较大的截面尺寸和外形尺寸,基于此,运用ANSYS软件内部的sub-problem优化算法对这些尺寸进行优化设计。在满足刚度和强度要求的前提下,使优化后的门式起重机总质量减轻了19.3%,取得了较好的优化效果。     

基于Femap With Nastran的桅杆式起重机结构优化及应用

以WD20桅杆式起重机金属结构为分析对象,以Femap With Nastran为有限元分析平台,对其额定吊重的最大吊重幅度的多角度回转工况的强度、刚度和稳定性进行有限元计算,掌握其在回转过程中尾部锚固结构的受力变化,以达到结构优化与提高产品质量的目的。     

叉吊搬运车承弯抗扭门架的有限元分析与轻量化

将叉吊搬运车的回转支承设置于叉车门架横梁中部,实现横梁上的伸缩臂可左右摆动的承弯抗扭门架结构,运用Ansys Workbench对其进行有限元分析、结构优化研究。通过以不同板厚、不同结构尺寸为设计变量,以布置构造尺寸、强度、抗屈曲稳定性等为约束条件,对各不利工况进行结构分析与优化,再对所有工况进行验算,得到在轻量化目标下的各优化结果及其圆整值。以利于充分发挥箱型门架的承弯抗扭性能,有效地实现轻量化设计,可为类似结构的优化提供参考。     

双滑板平动回转压缩机的结构优化

提出的双滑板平动回转压缩机是一种新型的回转压缩机。根据双滑板平动回转压缩机的工作原理,建立了双滑板平动回转压缩机的上、下滑板、转子及偏心轴的热力学和运动学模型,并以工作效率为目标函数,通过优化算法对双滑板平动回转压缩机的主要结构尺寸进行了优化。结构优化后,其工作效率可以达到0.8757。以此作为设计依据,对压缩机运行的性能改良提供了进一步的帮助。     

基于ANSYS的QL30全回转起重机下底盘有限元分析

以西固黄河大桥QL30全回转起重机为研究对象,运用大型通用有限元计算软件ANSYS,依据起重机实际结构和工况,建立下底盘的有限元模型,在最大载荷和幅度下,对不同的上转台回转角度工况,进行有限元分析。通过后处理,提取下底盘构件的强度、刚度变化曲线,以及回转工况下的各支点的反力。对计算结果进行分析总结,验证下底盘的安全性能。     

QY80 t轮式起重机底架稳定性分析

采用Ansys Workbench中Static Structural和Eigenvalue buckling模块对QY80t轮式起重机的底架在4种危险工况条件下进行有限元分析,得到该机底架在4种工况下的实际稳定安全系数(即一阶模态),其中稳定安全系数的最小值为4.0079,大于起重机设计规范中的许用稳定安全系数1.48。因此,该分析结果表明QY80t轮式起重机底架不会发生稳定性破坏。由对比分析所得数据可知,在臂长大、幅度大的危险工况下,可通过减少额定载荷提高起重机底架的稳定性。     

多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化

伸缩臂是起重机最重要的承载部件,其强度直接影响起重机的可靠性和安全性。以检修变电站某种类型的互感器为对象,对现有的起重机进行深入研究,研制一种集高空作业平台和起重机于一体的多功能高空作业平台,在分析整机承载多种工况的基础上,针对伸缩臂的受力特点,建立了有限元模型,并进行有限元分析和优化。分析结果表明,原伸缩臂的结构存在设计缺陷,在进行结构改进和离散尺寸优化后,伸缩臂各构件受力均匀,重量减轻16.11%,满足强度要求,最终获得了较为理想的伸缩臂结构。     

基于FE-SAFE对某型起重机底架疲劳寿命预估

以某型现役汽车起重机底架钢结构为研究对象,建立起重机虚拟样机模型及有限元静力学模型,分析并获得五个载荷步下的名义应力谱;基于FE-SAFE(durability analysis software for finite element models)耐久性分析软件,用多轴临界平面疲劳损伤模型,采用Brown-Miller准则建立寿命损伤模型,对底架结构的疲劳寿命进行预算。预算结果表明该型起重机底架结构工作约3 062个循环时出现肉眼可见裂纹,而其使用寿命约为70 555个工作循环。其疲劳寿命预算分析为某型现役起重机的实际设计和使用检修提供有价值的参考。     

某新型凹底平车小底架静强度和刚度分析

为了保证铁路货运列车运行安全,使用有限元分析软件对某新型260t凹底平车小底架进行三维实体建模、静强度以及刚度分析计算,最终得出不同载荷工况下凹底平车大底架最大应力发生部位及应力云图。所得结论为凹底平车大底架结构优化提供了重要依据。     

单梁门式起重机门架结构设计及力学性能分析

门式起重机应用广泛,其结构优化设计及轻量化设计是目前起重机结构研究的主要方向。以单梁门式起重机为研究对象,分别计算各种工况下门架主梁弯矩及内应力值,并对门架结构在载荷作用下的变形进行有限元分析,为后续轻量化设计提供理论依据。     

跨越轨道防护装备底架强度分析及结构优化

介绍了一种新型跨越轨道防护装备的主体结构和搭建流程,重点校核了底架结构的静强度并对底架的中间构架进行了优化分析.有限元计算结果表明:优化计算后底架在个别工况下的最大应力值较优化前有所增大,但仍未超过该类工况下的许用应力值,底架结构在优化后强度满足要求;与此同时,底架结构在优化后减重533.50 kg,降低了制造成本.     

工程机械回转控制阀性能提升研究

以起重机开式回转系统为例,进行回转控制阀结构及性能提升设计,满足液控及电控手柄起重机先导控制要求,先导油源及泄油可以连接先导装置的任何一端,方便连接安装,增加了回转控制阀的适用性,借助于电比例溢流阀,可设定不同的缓冲溢流压力值,从而实现起重机不同负载工况下的启停缓冲功能.     

基于ANSYS Workbench的立式车床回转工作台结构优化设计

基于ANSYS Workbench平台,以某数控立式车床回转工作台为研究对象,利用拓扑优化和尺寸优化设计方法,对其进行了以减轻质量和提高结构刚度为目标的结构优化设计研究。分析结果表明:与原设计方案相比较,优化改进后的回转工作台质量减少了24.97%,最大变形量减小了39.8%,而且一阶固有频率也由399.9 Hz提高到474.9 Hz。