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圆形堆取料机整体CAE仿真

范文

张永丽++刘红力++杨韬

摘要：基于有限单元法和力学基本原理，应用UG NX对圆形堆取料机整体进行有限元分析。根据产品的结构特点对钢结构进行简化，建立设备的整体模型，进行结构强度和刚度等指标分析。

关键词：圆形堆取料机；整体；CAE；仿真

中图分类号：TH24 文献标识码：A

CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是当今产品研发设计中不可或缺的、最先进的设计手段和设计方法之一。它不仅满足了用户对产品使用功能的要求，而且还满足了产品结构本身的应力、变形、稳定性、振动及疲劳等设计功能要求，从而真正提高了产品的设计质量和使用可靠性。

本文对伊朗ZISCO项目铁矿石堆场堆取料机（YD318P），基于有限单元法和力学基本原理，应用UG NX对圆形堆取料机整体进行有限元分析。根据产品的结构特点对钢结构进行简化，建立设备的整体模型，对其进行了不同工作状态下的力学性能分析。

1 采用的分析方法：

分析采用解算器为NX Nastran7.1版本，采用的前后处理软件为UG NX7.5。计算方法为许用应力法（Permissible strees design method）。

2 结构材料及其许用应力值：

本钢结构所采用材料为Q235或Q345，弹性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料许用应力见表1。

3 CAE模型简化原则：

3.1 建模时不计焊缝体积（以重力加速度10-10.3考虑）

3.2 计算结果不含焊缝的残余应力

3.3 省略所有连接板

3.4 忽略不重要区域的小孔及小尺寸结构

3.5 忽略工艺结构

4 约束方案：

将中柱支腿约束XYZ三方向移。

5 加载方案：

按照整体钢结构所承受的结构的重量及其所受的各种力进行加载。

6 模型图：

7 结果：

8.结论

通过以上分析，可以看出结构的强度和刚度均满足标准。

利用以上的方法我们不仅大幅提高了有限元分析效率，还找到了设备整体结构有限元分析的方法。整体分析有以下好处：

8.1 多工况分析时加载更简单：在整体结构分析时加载只需在各自的部件模型中加载外力，而不需考虑部件间传递的内力。这相对于部件分析时每个部件都需按工况加不同载荷要简单的多。

8.2 约束更接近实际情况：部件分析时只能每个部件进行约束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接对其进行约束是不准确的。

8.3 分析结果更准确：整体分析时每个部件都是按实际情况装配在一起的，考虑到了部件间的相互关系的，故较单个部件分析时结果更准确。另外整体分析时不仅能分析设备每个部件的变形，还能分析出设备整体的变形，这是部件分析解决不了的。

参考文献

[1]GB/T8849-2005，移动式散料连续搬运设备钢结构设计规范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重机设计规范[S].

关键词：圆形堆取料机；整体；CAE；仿真

中图分类号：TH24 文献标识码：A

1 采用的分析方法：

分析采用解算器为NX Nastran7.1版本，采用的前后处理软件为UG NX7.5。计算方法为许用应力法（Permissible strees design method）。

2 结构材料及其许用应力值：

本钢结构所采用材料为Q235或Q345，弹性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料许用应力见表1。

3 CAE模型简化原则：

3.1 建模时不计焊缝体积（以重力加速度10-10.3考虑）

3.2 计算结果不含焊缝的残余应力

3.3 省略所有连接板

3.4 忽略不重要区域的小孔及小尺寸结构

3.5 忽略工艺结构

4 约束方案：

将中柱支腿约束XYZ三方向移。

5 加载方案：

按照整体钢结构所承受的结构的重量及其所受的各种力进行加载。

6 模型图：

7 结果：

8.结论

通过以上分析，可以看出结构的强度和刚度均满足标准。

利用以上的方法我们不仅大幅提高了有限元分析效率，还找到了设备整体结构有限元分析的方法。整体分析有以下好处：

8.2 约束更接近实际情况：部件分析时只能每个部件进行约束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接对其进行约束是不准确的。

参考文献

[1]GB/T8849-2005，移动式散料连续搬运设备钢结构设计规范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重机设计规范[S].

关键词：圆形堆取料机；整体；CAE；仿真

中图分类号：TH24 文献标识码：A

1 采用的分析方法：

分析采用解算器为NX Nastran7.1版本，采用的前后处理软件为UG NX7.5。计算方法为许用应力法（Permissible strees design method）。

2 结构材料及其许用应力值：

本钢结构所采用材料为Q235或Q345，弹性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料许用应力见表1。

3 CAE模型简化原则：

3.1 建模时不计焊缝体积（以重力加速度10-10.3考虑）

3.2 计算结果不含焊缝的残余应力

3.3 省略所有连接板

3.4 忽略不重要区域的小孔及小尺寸结构

3.5 忽略工艺结构

4 约束方案：

将中柱支腿约束XYZ三方向移。

5 加载方案：

按照整体钢结构所承受的结构的重量及其所受的各种力进行加载。

6 模型图：

7 结果：

8.结论

通过以上分析，可以看出结构的强度和刚度均满足标准。

利用以上的方法我们不仅大幅提高了有限元分析效率，还找到了设备整体结构有限元分析的方法。整体分析有以下好处：

8.2 约束更接近实际情况：部件分析时只能每个部件进行约束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接对其进行约束是不准确的。

参考文献

[1]GB/T8849-2005，移动式散料连续搬运设备钢结构设计规范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重机设计规范[S].

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