基于ANSYS Workbench的吊钩优化设计

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基于ansys的吊钩有限元分析

基于ansys的吊钩有限元分析

摘要本文旨在对吊钩进行仿真计算和分析,得出其应力和位移变化的分布云图,从理论上对吊钩的危险截面进行了分析研究,为吊钩进一步的结构设计和优化提供了必要的理论依据。

本文使用三维建模软件Creo创建吊钩的三维模型,以第三方格式x_t导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中进行前处理中的加载和约束,继而求解得到后处理中的应力和位移云图。

本文通过分析有限元后处理的应力和位移云图,得到:最大等效应力位于吊钩主弯曲面的内侧部位,大小为193.03MPa;吊钩整体的最大变形量位于吊钩圆头尖端部位,大小为0.52225mm;吊钩在承载方向上的最大变形量为0.52008mm。

本文对比最大等效应力和所给材料30的屈服强度295MPa,分析得到吊钩在给定工作载荷的情况下安全的结论,由此求得5t载荷下的安全系数应小于等于1.528;通过静刚度分析,计算得到吊钩在承载方向上的静刚度为9.6139×107N/m。

关键词:危险截面;有限元分析;安全系数;静刚度AbstractThe purpose of this paper is the simulation and analysis of the stress distribution of the hook, change of force and displacement, theoretically the dangerous section of the hook is analyzed, provide necessary theoretical basis for the further optimization of the structure design and the hook.Using three-dimensional modeling software Creo to create the 3D model of a hook, with the third party x_t format into finite element analysis software Workbench in the pretreatment of the loading and constraint, and then solve it to obtain the stress and displacement nephogram in postprocessing.In this paper, through the analysis of the finite element postprocessing of stress and displacement, get the maximum equivalent stress in the inner part of the hook main curved surface, the size of 193.03MPa; the maximum deformation of the whole hook tip in the hook head, the size of 0.52225mm; in the direction of the hook bearing the maximum deformation is 0.52008mm.This paper compares the maximum equivalent stress and the 30 material yield strength 295MPa, analysis safety hook in a given work load under the condition of the conclusions derived from the safety factor under the loading of 5t should be less than or equal to 1.528; through the analysis of static stiffness, the calculated in the direction of the hook bearing stiffness is 9.6139*107N/m.Key words: Dangerous section; Finite element analysis; safety factor;static stiffness摘要 (I)Abstract......................................................................................................................... I I 绪论.. (1)1 Creo软件建立吊钩三维模型 (2)1.1 Creo软件简介 (2)1.2 创建吊钩模型 (2)1.3 本章小结 (17)2 吊钩有限元分析 (17)2.1 ANSYS有限元软件介绍 (17)2.1.1 ANSYS简介 (17)2.1.2 ANSYS平台选用 (18)2.2 前处理 (18)2.2.1 导入模型 (18)2.2.2 模型优化 (19)2.2.3 网格划分 (21)2.2.4 施加载荷 (24)2.2.5 添加材料 (24)2.3 求解及后处理 (25)2.3.1 求解 (25)2.3.2 后处理云图 (26)2.4 本章小结 (28)3 结论 (28)3.1 有限元分析结果 (28)3.2 吊钩强度分析和安全系数 (28)3.3 吊钩静刚度分析 (29)3.4 全文总结 (29)参考文献 (31)在国民经济建设中,吊钩是必不可少的技术装备,它在城市建设、交通运输、农田水利、能源开发和国防建设等各方面都起着十分重要的作用[1]。

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计.doc

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计.doc

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计本文以16t双梁桥式起重机为例,通过有限元软件ANSYS 对其主梁进行目标驱动优化(Goal Driven Optimization),结果相较于优化前质量减轻了24.9%,效果非常显著,并且针对优化前后进行了静力分析,优化结果可靠可行。

本文通过主梁的参数化设计和优化设计,实现了质量减轻的目的,对桥式起重机的设计具有重大意义。

桥式起重机已经成为了现代化生产中必不可少的一种机械设备,除了运用方便、效果显著等原因外,桥式起重机在安全方面相较于其他设备同样有着明显的优势,例如,在实际生产中,桥式起重机能显著提高生产安全,减小事故发生率。

长久以来,我国对于重型机械的要求是够大够结实,因此,在传统的设计方法和加工工艺的限制下,我们设计出来的桥式起重机往往都具有过高的安全系数,这样设计虽然安全,但是,正因为过于安全了,我们的设计造成许多材料的浪费和废弃。

通过大量设计和实例表明,桥式起重机60%以上的重量是和主梁结构相关的,因此,主梁的结构设计是否合理,直接关系到钢材耗费量的多少。

采用ANSYS对起重机主梁进行结构的优化设计,不仅能实现主梁的形状优化,从而改进产品外形,同时能提高整机性能,减少制造成本和材料消耗。

主梁结构分析本文在进行优化设计前,先对桥式起重机主梁进行静力分析,分析的目的是求出主梁的最大应力和最大位移,方便后续的优化以及对比。

本文的研究对象是16t双梁桥式起重机,主梁由上、下盖板、两块腹板以及隔板组成,同时,为了分析更为准确,本文对端梁也进行了建模。

1.1 参数化建模优化设计就是讲设定的参数不断优化,最终在众多方案中寻找最佳方案的过程,因此,在建模时,需要实施参数化建模。

本文采取PROE建模,并且设定了8个优化参数。

1.2 有限元的前处理本文选取solid45单元,材料全部采用Q235,材料密度,弹性模量,泊松比。

网格划分以四边形单元为主,同时在个别部位采用三角形单元。

DG675型大钩钩身有限元强度分析与设计优化

DG675型大钩钩身有限元强度分析与设计优化

DG675型大钩钩身有限元强度分析与设计优化刘春友【摘要】To solve the problem of short service life and serious damage of DG675 Hook body, Solidworks 12 is used to optimize the design;ANSYS is used to analyze its strength,the values of maximum equivalentstress,maximum principal stress,minimum principal stress and second prin-cipal stress are obtained,and the location of primary stress and critical section are also worked out.The material T-217B of hook body is replaced with high quality ZG20Ni2CrMo-M,then the hook strength is analyzed and verified as per API spec.8C & ASME,and simulation results com-pletely meet the requirements of the standards.%针对 DG675型大钩使用寿命短及损坏严重的问题,采用 Solidworks12软件对大钩钩身进行了优化设计,应用ANSYS 对其进行了有限元强度分析。

得到钩身最大等效应力、最大主应力、最小主应力以及第二主应力,并分析得出主应力的位置和危险截面。

将钩身材料 T-217B 改为ZG20Ni2CrMo-M,采用 API 8C 和 ASME 相关标准对最大钩载条件下的强度进行了分析和校验,分析结果完全符合标准要求。

基于AnsysWorkbench筒体吊装工具有限元分析

基于AnsysWorkbench筒体吊装工具有限元分析

基于AnsysWorkbench筒体吊装工具有限元分析摘要:采用AnsysWorkbench软件对筒体吊装工具进行有限元分析,通过建模仿真的方式了解筒体吊装工具的强度及变形情况,依托计算结果提出筒体吊装工具优化设计的方案。

关键词:筒体吊装工具;AnsysWorkbench;有限元分析随着现代科技的不断发展,工业制造和建筑施工等领域对于设备和材料的提出了更高的要求。

在筒体、压力容器等重型设备的制造和运输过程中,吊装工具是一种必不可少的装备。

利用吊装工具可以将筒体等重量物品从一个位置转移到另一个位置,并保证吊装过程的安全和稳定。

因此,对于吊装工具的设计和分析是非常重要的。

AnsysWorkbench作为一款常见的有限元分析软件,在应用于筒体吊装工具的分析中有着广泛的应用价值。

本研究对基于Ansys Workbench筒体吊装工具有限元分析的相关问题进行深入研究,为方案设计及失效分析提供理论支持。

1AnsysWorkbench的主要功能及应用流程1.1 AnsysWorkbench的主要功能Ansys Workbench是一款广泛应用于工业制造、建筑施工、航空航天等领域的有限元分析软件,其主要功能包括:(1)CAD建模。

Ansys Workbench具有强大的CAD建模功能,可以创建2D和3D的几何对象和组件,并快速导入各种文件格式的CAD数据文件。

(2)丰富的材料库。

针对各种不同的实际应用场合,AnsysWorkbench内置了广泛的材料数据库,包括金属、塑料、陶瓷、涂层、复合材料等多种材料,用户还可以在其基础上拓展和编辑自己的材料数据。

(3)划分单元.通过AnsysWorkbench中的划分单元工具可以给几何模型划分单元,包括四面体、六面体、棱柱体等单元类型,满足复杂结构的有限元分析需求。

(4)自由设定边界条件。

使用者可以在AnsysWorkbench中设定各种边界条件(BC),如固定、载荷或约束边界等,从而得到完整的有限元边界值问题。

基于Ansys+Workbench的起重机吊臂结构全伸臂工况的有限元分析

基于Ansys+Workbench的起重机吊臂结构全伸臂工况的有限元分析
基于Ansys Workbench 的起重机吊臂结构
全伸臂工况的有限元分析
李春风,董庆华,李少杰,郝清龙 ,王宇飞,曹
(承德石油高等专科学校工业技术中心,河北

承德067000)
摘要:通过吊臂吊载,起重机能够实现大高度、大幅度的作业,吊臂是起重机的最主要承载构件之一,吊臂的 分析研究对于起重机的结构优化起到了大的作用。以50 t起重机吊臂为例,借助软件Ansy。w。,kbench对吊 臂结构的全伸臂工况进行有限元分析,得到其变幅平面内各处位移和应力,为结构的改进和优化提供了一定
的参考。
关键词:吊臂;Ansys Workbench;有限元
中图分类号:TH21 文献标识码:A 文章编号:1008.9446(2016)02-0017-05
Finite Element Analysis of Crane Boom Device in Full Arm Condition Based
吊臂工作原理、结构尺寸及其受力分析
1.1吊臂工作原理 起重机升降重物,是利用吊臂顶端的滑轮组支撑卷扬钢丝绳来悬挂重物,利用吊臂的长度和倾角的 变化来改变工作半径和起升的高度,如图1所示。吊臂有两节、三节、四节、五节等不同形式,通过变幅
机构来实现俯仰功能,如图2所示。起重臂顶端可以加滑轮,实现吊钩单倍率工作,提高工作速度。另
位移。 2.3后处理
Ansys

Workbench的后处理中Geometry按钮控制云图的显示方法,共有四个可用选项:Exterior是默
认的显示方式并且是常用的方式,IsoSuffaces对于显示相同的值域是非常有用的,Capped IsoSurfaces是 指删除了模型的一部分后的显示结果,删除的部分是可变的,高于或者低于某个指定值的部分被删除,

基于ANSYS的起重机若干结构部件的优化设计

基于ANSYS的起重机若干结构部件的优化设计

基于ANSYS的起重机若干结构部件的优化设计摘要在起重机设计领域,有限元分析法在机构优化方面得到了广泛的运用。

本文主要针对某些具体的部件实例,运用ANSYS实体模型法进行了分析,最后指出了ANSYS在结构优化方面的高效性与实用性。

关键词ANSYS;结构优化;实体模型法ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

利用ANSYS有限元软件包,工程技术人员可以建立零部件、产品以及结构等的三维模型,通过设计参数进行模拟计算,检验设计对象是否符合要求。

这样一来,ANSYS能够帮助设计人员有目的开发产品,减少材料浪费、制造成本和设计时间,提高了设计效率和新产品的质量。

1 ANSYS的实体建模一旦定义了材料特性,在分析中下一步是建立能够恰当反映模型几何性质的有限元模型。

模型建立方法:1)直接生成法;2)实体建模法:几何模型+网格划分。

建模原则:建立有限元模型时,对于结构形势复杂,而对于要分析的问题来讲又不是很关键的局部位置,在建立几何模型时可以根据情况对其进行简化,以便降低建模难度。

建模方法选择:1)直接生成方法必须直接确定每个结点的位置,以及每个单元的大小、形状和连接关系,工作量大。

直接生成法法适用于小型简单模型。

缺点是改变网格和模型十分困难,易出错。

当模型复杂时,直接生成法叫人无法忍受。

2)实体模型法是先生成几何模型,在进行网格划分,相对来说容易些,适用于庞大而复杂的模型,特别是三维实体模型,它比直接生成法更加有效和通用,是一般建模的首选方法。

其优点是便于几何上的改进和单元类型的改变,容易实现有限元模型的生成;缺点是在某些条件下ANSYS可能不能生成有限元网格。

3)实体建模中的几何模型的生成方法。

对于不太复杂的模型,可以直接ANSYS的实体建模工具完成[Main Menu] Preprocessor/Modeling,如果模型过于复杂,可以考虑在专用的CAD中建立结婚模型,然后通过ANSYS提供的接口导入模型,导入方法:[Utility Menu] File/ImportANSYS支持的接口通常包括以下类型:IGES、CATIA、Pro/E、UG、SA等。

运用ANSYSWorkbench快速优化设计

运用ANSYSWorkbench快速优化设计

运用ANSYS Workbench快速优化设计SolidWorks是一个优秀的、应用广泛的3D设计软件,尤其在大装配体方面使用了独特的技术来优化系统性能。

本文给出几种改善SolidWorks装配体性能的方法,在相同的系统条件下,能够进步软件的可操纵性,进而进步设计效率。

众所周知,大多数3D设计软件在使用过程中都会出现这样的情况,随着装配零件数目和复杂度增加,软件对系统资源的需求就相对增加,系统的可操纵性就会下降。

造成这种状况的原因有两种:一是计算机系统硬件配置不足,二是没有公道使用装配技术。

本文对这两种情况进行分析并提出相应的解决方案。

一、计算机系统配置不足的解决方案SolidWorks使用过程中,计算机硬件配置不足是导致系统性能下降的直接原因,其中CPU、内存、显卡的影响最大。

假如计算机系统内存不足,Windows就自动启用虚拟内存,由于虚拟内?*挥谟才蹋?斐上低衬诖嬗胗才唐捣苯换皇?荩?贾孪低承阅芗本缦陆担籆 PU性能过低时,延长运算时间,导致系统响应时间过长;显卡性能不佳时引起视图更新慢,移动模型时出现停顿现象,并导致CPU占用率增加。

运行SolidWorks的计算机推荐以下配置方案:CPU:奔腾Ⅱ以上内存:小零件或装配体(少于300个特征或少于1000个零件),内存最少为512M;大零件或装配体(大于1000个特征或2500个零件),内存需要1G或更多;虚拟内存一般设为物理内存的2倍。

显卡:支持OpenGL的独立显卡(避免采用集成显卡),显存最好大于64M。

对于现有的计算机,使用以下方法分析系统瓶颈,有针对性地升级计算机。

(1)在SolidWorks使用过程中启动Windows任务治理器,在性能页,假如CPU的占用率经常在100%,那么系统瓶颈就在CPU或显卡,建议升级CPU或显卡;假如系统内存大部分被占用,虚拟内存使用量又很大,操纵过程中硬盘灯频繁闪烁,这说明系统瓶颈在内存,建议扩大内存。

ansysworkbench优化实例

ansysworkbench优化实例

作业1实验设计Design ExplorationTraining Manual 1•Goal目标–演示Design ExplorationDesign Exploration中进行DOE分析的流程,并且建立响应图;–边界条件如图所示Design Modeler ds_cutout–在Design Modeler中建立模型输入参数:ds_cutout –从中得到的几何参数Bearing load(轴承载荷)输出参数:Mass(质量)Equivalent stress(等效应力)Total deformation(整体变形)Training Manual12Parameter Set 检查所有1. File>Open>Link1.dsdb1. 双击Parameter Set ,检查所有输入和输出参数。

2输入参数输出参数3. 返回到项目中31Training Manual4. 双击“Response Surface”启动DOE分析45. 双击DOEDOE 大纲给出了输入和输出DOE参数51Training Manual6. 在Outline of Design of Experiments中点击选择参数67. 在特性中定义设计变量的类型和上下限。

Ds-cutout,4.5-5-5.5上的连续变量。

78. Bearing load(负载),9-10-1111 上的连续变量8Training Manual19. 选择DOE –默认的DOE 类型是中心组合设计(Central Composite Design )910. 查看和更新设计点1011. 点击Show Progress 展开状态栏11Training Manual1DOE 的表中的给出了9个设计点131312. 选择显示整体变形对应设计点的关系曲线12. 点击Design Points vs Parameter1Training Manual1414. 返回到项目页(ProjectPage)15. 双击ResponseSurface1516. 更新ResponseSurface17. 双击Response17 16Training Manual118. 选择二维模式,如图设置X ,Y 轴1819.选择三维模式,如图设置X ,Y 和Z 轴191Training Manual 20. 点击spider 和local sensitivities 显示图表20Training Manual121. 在响应面上点击鼠标右键选择Insert as Response Point ,将其插入到响应点22. 在需要的响应点上点击鼠标右键选择Insert as Design Point ,将其插入到设计点21其插到设计点22响应点不能和此处给出的一样!Training Manual123. 返回到Project Page2324. 双击Parameter set25. 更新所有设计点242526. 在DP1上点击鼠标右键选择Copy inputs to current 和Updated selected Design Point回到2627. 返回到Project Page271Training Manual28. 双击Solution28检查力学结果作业2What if分析多目标优化设计Training Manual•Goal (目标)–使用参数管理器探索如图所示结构的应力、质量和变形行为因为在垂直载荷的作用下几何参数是在发形行为,因为在垂直载荷的作用下,几何参数是在发生变化的。

基于ANSYS的起重机吊钩优化设计

基于ANSYS的起重机吊钩优化设计

机械工程分析软件应用—ANSYS期末大作业组员:刘鑫 20137709曾兴国 20129005多吉 20137715基于ANSYS的起重机吊钩优化设计(西南交通大学峨眉校区机械工程系, 四川乐山614000)曾兴国刘鑫多吉Optimization of crane hook based on ANSYSZeng Xing--guo Liu--xin Duo --ji(south Jiao tong University Emei Campus Mechanical Engineering, Sichuan leshan 61400) 摘要以有限元分析软件ANSYS为主要平台,建立了桥式起重机起重吊钩的模型的三维模型,根据实际工况对其约束与载荷作了有效的处理,并对其强度进行了有限元分析,得到了吊钩应力和位移的分布规律,揭示了吊钩工作的危险截面。

并在有限元的基础上,在保证吊钩安全的前提下,对吊钩的厚度进行了优化,将优化前后的结果进行了比较。

优化后吊钩的尺寸更加合理,并达到了减轻吊钩重量的目的,分析和优化结果对起重机吊钩的机构设计提供了科学合理的参考依据。

关键词:起重机吊钩有限元分析[Abstract]The finite element analysis software as the main platform, the establishment of a three-dimensional model of the bridge crane lifting hook model, based on the actual working conditions were effectively deal with its constraints and loads, and its strength finite element analysis, get the distribution of stresses and displacements hook, revealing the dangerous section of the hook work. And based on the finite element in ensuring the safety of the premise hook, hook thickness is optimized, the results were compared before and after optimization. Hook optimized more reasonable size, and reached the goal to reduce the weight of the hook, analysis and optimization of the results of a crane hook mechanism design provides a scientific and reasonable reference.Keywords:Crane;Lifting-hook;Finite element;Optimization1 前言吊钩是起重机上应用最广泛的一种取物装置,也是起重机的主要承载部件,吊钩的强度及其设计的合理性对起重机工作的安全性至关重要。

基于Ansys_Workbench_的平头塔式起重机臂架结构优化分析

基于Ansys_Workbench_的平头塔式起重机臂架结构优化分析

基于Ansys Workbench的平头塔式起重机臂架结构优化分析黄江涛 高崇仁 王国涛 田星宇 周芳宇太原科技大学 太原 030024摘要:由于臂架是平头塔式起重机质量占比较大的结构,对整机的性能影响至关重要,故对臂架结构进行优化设计可大大提高整机的工作性能。

为此,文中采用许用应力法完成对平头塔式起重机臂架结构的初步设计计算,并对整机工作环境进行分析,了解起重臂架的工况,并使用Ansys Workbench软件对臂架进行静力学分析,以通过求解得到的应力云图和形变云图验证臂架结构设计计算的强度和刚度。

另外,对起重臂架进行模态分析,获取结构自身前六阶的固有频率和振型,为结的故障诊断和预警提供了可靠的理论依据。

在保证结构强度和刚度的前提下,通过对起重臂架各弦杆截面进行优化,从而降低臂架自重,提升材料的利用率,为起重臂架的轻量化设计提供参考思路。

关键词:平头塔式起重机;臂架结构;有限元;优化分析;模型中图分类号:TH.213.3 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2023)16-0037-06Abstract: Boom occupies a large proportion in the mass of flat-top tower crane, which has a great influence on the performance of the whole machine. Therefore, the optimization design of boom structure can greatly improve the performance of the whole machine. Therefore, the authors completed the preliminary design and calculation of the boom structure of the flat-top tower crane by using the allowable stress method, and analyzed the working environment in order to understand the working conditions of the boom. The static analysis of the boom was carried out by Ansys Workbench software, and the strength and stiffness in the design and calculation of the boom structure were verified by the stress nephogram and deformation nephogram obtained by solving. In addition, the modal analysis of the boom was carried out in order to obtain the first six natural frequencies and vibration modes, which provides a reliable theoretical basis for fault diagnosis and early warning. Under the condition of ensuring the structural strength and stiffness, the cross section of each chord of the boom is optimized, so as to reduce the self-weight of the boom and improve the utilization rate of materials, which provides a reference for the lightweight design of the boom.Keywords:flat-top tower crane;boom structure;finite element method;optimization analysis;model0 引言近年来,随着国家绿色发展政策的推进和回收体系的完善,作为占比20%的再生资源废纸的回收量持续增长,使纸品公司对存储环境的空间利用率提出了更高要求。

基于ANSYS的起重机结构设计优化

基于ANSYS的起重机结构设计优化

基于 ANSYS的起重机结构设计优化摘要:随车起重机是指安装在汽车底盘上,在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的起重机械,又称随车吊,属于物料搬运机械,是众多起重运输机械中的一个分支。

对于随车起重机而言,其主要受力部件为底座、立柱、动臂、吊臂等,本文中主要以立柱及动臂为例介绍静态结构受力分析对结构进行优化的方法,此方法同样适用于机械行业的其他领域。

ANSYS Workbench的分析过程一般包括三部分:前处理模块、分析计算模块、后处理模块。

前处理模块主要由模型建立和网格划分组成;分析计算模块包括边界条件的设置、载荷的添加及求解等;后处理模块是有限元分析最重要的环节,它会对计算结果进行详细分析,从而得到结构的响应状态。

关键词:ANSYS;起重机结构;设计优化;引言桥式起重机是一种横架于车间、仓库和料场等室内上空物料吊运的专用物流设备。

一般桥架结构约占桥式起重机整机质量的60%70%,因此,它的结构参数往往直接决定了起重机的工作性能。

一直以来,桥架的结构设计普遍采用基于经典力学的半理论半经验的传统设计计算方法,由于计算工况多,分析复杂,工作量繁重,实际工程设计中,常采用加大安全系数的保守设计方法来补偿各种模型简化和假设带来的计算误差,致使桥架结构设计存在较大的余量,既浪费材料,又增加了制造成本。

1三维模型的建立及网格划分用Pro/E按使用要求实体建模后,需转为中间格式文件导入到ANSYS环境下,并对实体各零件定义单元类型和材料属性,这对尽可能的模拟实际工况有巨大的影响。

如对于模型较为复杂的情况,需先对模型进行简化后,并分别定义各部分的单元类型以完成网格划分,也可采用智能自由网格划分的方式进行划分,单元节点之间相互连接,且结构具有相互连续性,在具有倒角部位网格较密,而其他规则部分则较疏松。

在完成上述工作后,需进行载荷施加及边界条件的设置,在立柱下端连接处添加固定约束,在两铰接点处分别添加如二维图示的力载荷。

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析报告

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析报告

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析报告本文将基于ANSYS Workbench对叠片式吊钩进行热力学分析。

叠片式吊钩是工业上常用的起重设备之一,本文将对其在运作过程中产生的热力学问题进行模拟分析。

1.模型准备首先,在ANSYS Workbench中导入叠片式吊钩的几何模型,并定义其材料属性和边界条件。

假设叠片式吊钩由铁材料制成,其热传导系数为 50W/mK。

在分析中,我们将叠片式吊钩放置于60°C的环境温度下,并将顶部和侧面设定为绝热边界。

(见图1)2.分析设置接下来,我们需要定义分析的类型。

由于我们需要分析热传导问题,因此我们选择“静态结构分析”。

在分析类型中,我们需要设置分析的时间步长和最大迭代次数。

在本次分析中,我们将时间步长定义为0.1秒,最大迭代次数为200。

3.分析结果执行分析后,我们可以得到叠片式吊钩在运作过程中的热力学情况。

首先,我们观察叠片式吊钩的温度分布情况。

(见图2)从图2中可以看出,在60°C的环境温度作用下,叠片式吊钩的温度分布呈现出明显的梯形分布趋势。

其中,吊钩的顶部温度最高,约为93.2°C,底部温度最低,约为61.7°C。

吊钩中部温度的变化比较平缓。

接着,我们观察叠片式吊钩在运作过程中的热流分布情况。

(见图3)从图3中可以看出,在吊钩顶部附近,热流密度最大,约为54.1W/m^2。

随着距离的增加,热流密度逐渐减小。

吊钩底部的热流密度最小,约为31.6 W/m^2。

4.结论根据以上分析结果,我们可以得出以下结论:1)由于叠片式吊钩在运作过程中会受到环境温度的影响,因此其温度和热流分布均不均匀;2)在吊钩顶部附近,受热流密度最大,因此可能会引起局部过热现象。

以上分析结果对于叠片式吊钩的设计和使用具有一定的参考价值。

在实际应用中,需要根据具体的情况进行合理设计,并合理控制吊钩的工作温度,以保证其安全运行。

本文将列出一些数据并进行分析,从中探讨数据分析的方法和意义。

基于ANSYS的车钩清洗机吊钩优化设计

基于ANSYS的车钩清洗机吊钩优化设计

基于ANSYS的车钩清洗机吊钩优化设计摘要:随着列车的调车连挂速度、牵引总重和运行速度的提高车钩所受的载荷也随着加剧,所以对于车钩的强度也提出更高的要求,由于车钩很容易出现裂纹、磨损等现象,近些年来列车由于车钩断裂而分离的事故也有发生。

所以,对于它的安全性能的分析,尤其是列车运行一段时间后的检测维修就显得更加的重要了。

对车钩进行检测维修前,须用车钩清洗机对车钩的污渍和锈迹进行清洗。

而吊钩作为清洗机直接参与吊起车钩的部件,在强度上必须达到一定的安全要求。

那么对清洗机吊钩的受力集中的分析就显得至关重要了。

在国内,有些研究者对吊钩的断裂问题进行过研究,他们得出的结论是吊钩出现损坏的原因主要是选材和吊钩的强度偏低。

本文主要研究的内容包括:清洗机吊钩的三维建模;利用 Hypermesh,ANSYS软件对吊钩进行网格划分,根据工作的正常情况对吊钩进行受力的添加及最后的应力及应变的分析;最后在结构尺寸上对吊钩进行优化设计。

从而得出一个在结构尺寸和强度上都相对合理的吊钩结构。

关键词:吊钩建模分析优化设计1零件建模1.1吊钩建模通过Solidworks三维建模功能完成车钩清洗机吊钩零部件吊钩、吊杆、滑轮、轴、平键、螺母、支架的三维模型建立:图1-1 吊钩1.2吊钩装配使用Solidworks软件的装配功能,导入吊钩和吊轴模型,点击配合命令,生成图1-2所示的车钩清洗机吊钩完整三维模型:图1-2 吊钩2网格划分2.1吊钩网格的划分本文使用的Hypermesh软件中四面体网格方式对吊钩、吊杆进行网格划分。

本文在材料选取上,首先确定选用的是不锈钢,因为在清洗机清洗车钩时,吊钩会与车钩清洗液接触。

如果选用铸铁或是一般的钢材会导致吊钩和吊杆在工作一段时间后出现生锈腐蚀,会影响清洗工作增加成本;而在不锈钢众多种类中,本文选取的是304不锈钢(牌号是06Cr18Ni9)因为这种304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,材料很容易就能买到,具有较好的加工性能;最主要的是它具有良好的耐蚀性,对大部分的碱溶液及大部分有机酸都有良好的耐腐蚀能力。

基于ANSYS Workbench的汽车起重机吊钩总成有限元分析

基于ANSYS Workbench的汽车起重机吊钩总成有限元分析

基于ANSYS Workbench的汽车起重机吊钩总成有限元分析朱节宏【期刊名称】《《装备制造技术》》【年(卷),期】2019(000)009【总页数】5页(P80-83,87)【关键词】汽车起重机; 吊钩总成; 有限元; ANSYSWorkbench; 分析【作者】朱节宏【作者单位】北海职业学院广西北海 536000【正文语种】中文【中图分类】TH1140 引言工程起重机械是各种工程建设中进行起重作业的各种机械的总称,其作为基建工程的高弹性品种,被广泛地应用在交通运输、建筑工业、矿山油田、港口机场、水利水电、军工及市政工程等行业领域。

根据中国工程机械工业协会工程起重机分会统计数据,2019年1-6月,国内工程起重机总计销量35470台,其中汽车起重机销售25494台,占比71.87%,同比增长53.3%,其余机型(履带式起重机、随车起重机、轮胎起重机)总计销售9 976台,占比28.13%。

汽车起重机销量的强劲增长,也说明了其卓越的起重能力与机动性能,确实得到了工程起重行业的高度认可,号称“工程起重之王”,有过之而无不及。

由此可见,提高汽车起重机的整机安全性与可靠性,对于工程自重行业显得尤为重要,而吊钩总成作为汽车起重机的关键零部件,其结构的强刚度水平(在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力)将直接影响整机的安全性与可靠性。

下面将以8 t汽车起重机吊钩总成为例,通过设计建立吊钩总成完整的三维模型,并对吊钩总成组合件进行有限元分析,主要对其结构进行结构线性静力分析和相关计算,以保证吊钩总成的结构强度和静刚度满足整机安全的需要。

1 汽车起重机吊钩总成的设计建模1.1 汽车起重机技术参数汽车起重机是一种装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机,汽车专用底盘使其具备较高的行驶速度、良好的通过性能与机动性能,可快速实现设备的转场[1-2],并且起重范围大,小到十吨以下,大到千吨以上,能很好地满足各吨位流动式起重作业的需求。

基于ANSYS的吊钩有限元分析及优化

基于ANSYS的吊钩有限元分析及优化

基于ANSYS的吊钩有限元分析及优化何朋勃;钟海全;冀靖宇【摘要】吊钩是易损部件,基于ANSYS软件对机构工作等级M4、钩号1 0的吊钩进行了有限元计算.分析了吊钩在模拟实验中受到集中载荷、分布载荷时,其应力及应变大小的分布;另外也分析了吊钩厚度对吊钩强度的影响.计算表明,对于一些复杂的二维图形,将ANSYS与AutoCAD结合起来,通过利用Steve-DXF2An-sys软件把数据转化为命令流的方法,可以建立更复杂的二维模型,有利于得到更真实、可靠的结果;吊钩的易损部位在吊钩承载重物处和内侧弯曲处,通过增加重物与吊钩的接触面积,可提高吊钩的承载力;面对复杂的使用情况,如起吊时重物的摆动、少量的超载等因素,可通过在设计时增加吊钩的厚度来提高吊钩的强度,从而防止意外的发生.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2016(042)006【总页数】3页(P16-18)【关键词】吊钩;有限元分析;优化【作者】何朋勃;钟海全;冀靖宇【作者单位】西南石油大学国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学国家重点实验室,四川成都610500【正文语种】中文本文主要利用AutoCAD二维建模,将二维吊钩模型通过Steve-DXF2Ansys软件导入ANSYS,分析受力面积和吊钩厚度的变化对其应力、应变的影响,为提高吊钩强度、采用合理的厚度、节约生产成本提供依据[1-2]。

1.1 AutoCAD草绘模型和模型参数以实际机构工作等级M4、钩号10的吊钩为例阐述模型的建立。

吊钩材料的弹性模量E=2.1×105MPa,密度7.85×10-6kg/m3,最大屈服强度235 MPa,泊松比μ=0.3。

吊钩的额定载荷1.6 kN(实际试验载荷为额定载荷的1.25倍,即2.0 kN)。

吊钩在机械零件中属于标准件,按照机械设计手册确定各个部位的尺寸[3]。

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析的研究报告

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析的研究报告

基于ANSYS Workbench的叠片式吊钩热力学分析的研究报告本研究旨在利用ANSYS Workbench软件对叠片式吊钩进行热力学分析,探究其在运作过程中的受力、变形和温度变化情况。

通过有限元分析,确定吊钩在极限工作条件下的安全性,为其设计提供参考依据。

首先,我们构建了叠片式吊钩的三维模型,并采用ANSYS Workbench软件进行网格划分。

然后,我们使用静态力学分析工具对吊钩进行受力分析,考虑了水平、竖直和斜向三个方向的载荷作用。

结果显示,在受到最大水平和竖直载荷时,吊钩产生了明显的塑性变形,但没有发生断裂现象。

在斜向载荷下,吊钩受力较弱,变形也比较小,未出现破坏。

接着,我们运用热传导分析工具,模拟了吊钩在高温环境下的温度变化情况。

结果表明,在吊钩表面附近温度最高处,比环境温度高出约80摄氏度。

考虑到吊钩材料在高温下容易软化,我们进行了稳态热分析,计算了吊钩在不同温度下的热膨胀系数。

结果表明,在高温下,吊钩的热膨胀系数明显增加,加重了其受力状况。

最后,我们对吊钩进行了疲劳寿命分析,利用有限元疲劳分析工具,预测吊钩在长时间运行后的疲劳寿命。

结果显示,在工作负载范围内运行1年,吊钩的疲劳寿命仍然能够保证,但长期运行将会导致疲劳断裂,需要定期更换吊钩。

综上所述,本研究利用ANSYS Workbench软件对叠片式吊钩进行了全面的热力学分析,得到了吊钩在不同条件下的受力、变形和温度变化情况,为吊钩设计提供了科学依据。

同时,也揭示了吊钩在严酷工作环境下的不足之处,为后续改进提供了指导。

为了研究叠片式吊钩在极限条件下的受力特性、变形和温度变化情况,本研究采用了ANSYS Workbench软件进行有限元分析。

下面,我们将列出相关数据并进行分析。

首先,叠片式吊钩的模型总共由2469个节点和1486个单元组成,网格划分较为复杂,精细程度较高。

在其受到最大水平载荷时,吊钩产生了0.4mm的塑性变形;在最大竖直载荷下,吊钩产生了0.5mm的塑性变形。

基于ANSYS Workbench的高处作业平台结构优化设计

基于ANSYS Workbench的高处作业平台结构优化设计

基于ANSYS Workbench的高处作业平台结构优化设计杨硕;钱怡;金惠昌【摘要】为提高大型高处作业平台的安全性和稳定性,以标准节参数为基础建立双吊点大型高处作业平台,分析其危险工况下的力学性能,获取结构整体的应力应变分布规律,同时将静力分析结果与理论设计值进行比较.基于双吊点结构模型分别建立三吊点和四吊点结构有限元模型,其中四吊点结构平台运用ANSYS Workbench自身建模功能模块建立简易模型,并且对此模型进行优化设计,寻求内部吊点最优位置来指导真实结构模型建立.对3种结构模型进行对比分析,研究吊点数量和吊点分布的合理性,为大型高处作业平台的进一步研究提供参考.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】3页(P128-130)【关键词】高处作业平台;有限元;简易模型;优化设计【作者】杨硕;钱怡;金惠昌【作者单位】江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;无锡瑞吉德机械有限公司,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TB121;TP391.90 引言随着技术的不断进步和工程设备要求的提高,高处作业平台正向着大型化和异型化趋势发展 [1],同时新兴结构也引发了越来越多的问题。

高处作业平台的吊点位置和吊点数量直接影响结构的强度、刚度和稳定性。

因此对不同吊点结构高处作业平台的研究是十分有必要的。

本文以2.5 m长标准节为基础,给出双吊点结构的40 m长大型高处作业平台设计方案。

建立有限元模型,通过静力分析获取结构在危险工况下的应力应变分布规律,进一步讨论吊点位置和数量的不同对整体结构的影响。

1 双吊点结构有限元模型建立高处作业平台主要由前栏杆、后栏杆、底架、侧板和提升机安装架等组成。

根据标准节平台结构尺寸设计出的平台长度为40 m,宽度为0.76 m,前栏杆高1.06 m,后栏杆高1.22 m,提升机安装架高1.32 m。

基于ANSYS Workbench的预制舱最优起吊位置研究

基于ANSYS Workbench的预制舱最优起吊位置研究

通常情况下袁预制舱采用双侧四点起吊袁即在预制 舱底座两根纵梁上各设置两个起吊点袁如图 2 和图 3 所示遥 单侧两个吊点的位置采用对称放置袁吊点到预 制舱端部的距离的不同袁 预制舱底座整体的刚度也 不一样遥 因此合理的设计和布置起吊轴可以提高底 座整体的弯曲刚度遥
图 5 S 为 2350mm 时 底 座 变 形 云 图
32 科技视界 Science & Technology Vision科技视界
案袁并对选取的方案做了进一步的验证[5]遥 但是袁 以上研究并没有针对预制舱吊点位置的研
究 袁 本 文 依 据 预 制 舱 设 计 基 本 原 理 袁 基 于 ANSYS Workbench 仿 真 设 计 软 件 [ 6] 袁 结 合 河 北 连 家 庄 预 制 舱 进 行最优吊点位置的探索研究袁确定预制舱吊装过程中的 最佳位置选择袁并与理论计算结果作对比袁从而验证仿 真计算结果的准确性遥
揖关键词铱预 制 舱 曰 最 优 起 吊 位 置 曰 弯 曲 刚 度 曰 ANSYS Workbench 曰 仿 真 分 析
中 图 分 类 号 院 TM63
文献标识码院 A
DOI 院 10 . 19694 / j . cnki . issn2095 - 2457 . 2018 . 19 . 013
文 章 编 号 院 2095 - 2457 渊2018冤19-0032-003
. AldelformRaitigonhtclsoud Rcehasrterofvtehed.prefabricated cabin are got . Through contrastive analyzing of deformation , draw the following
conclusions . The closer the lifting location to both ends of the prefabricated cabin pedestal , the larger the deformation of the middle and the smaller of the ends . The closer the lifting location to the middle of the prefabricated cabin pedestal , the smaller the deformation of the middle and the larger of the both ends . When lifting position is optimal , deformation of the middle and the ends are approximate . In this case , the holistic deformation of the prefabricated cabin pedestal is smallest and the bending stiffness is largest . Besides , the simulation analysis results tend to be more consistent with the theoretical calculation results , which verifies the correctness and scientific of the simulation analysis results .
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