汽车起重机转台有限元分析及优化

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机械设计的有限元分析及结构优化

摘要：有限元分析是机械设计中重要的工具，能够模拟材料和结构，通过将复杂的实际结构，离散成有限数量的元素，并利用数值计算方法，评估结构的各方面性能。但是，进行有限元分析，并不能保证最优的设计，因此需要进行结构优化。通过调整设计参数，寻找最佳的几何形状或材料分布，以满足给定的性能指标和约束条件。基于此，探讨有限元分析和结构优化的相关内容，提出了以下观点，仅供参考。

关键词：机械设计；有限元分析；结构优化

引言：

有限元分析是一种重要的数值仿真方法，通过将复杂结构，离散为有限数量的小单元，可以对其进行力学行为和性能的模拟与评估。结构优化则旨在通过调整材料、形状和布局等参数，以最大限度地提高结构的性能和效率。有限元分析技术，在机械设计中的应用，涵盖材料力学、热力学、流体力学等方面的问题，因此需要进行深入的研究，以促进机械设计的发展和创新。

一、项目概况

某公司是一家制造工程设备的企业，正在开发一种新型的机械设计。为了确保该机械设计在使用过程中的安全性、可靠性和效率，最后决定利用有限元分析和结构优化，来进行设计验证和改进。通过有限元分析软件对新型的机械设计，进行模拟和分析，以评估其在不同情况下的变化数据。这可以帮助确定机械设计构中的薄弱点和缺陷，并指导后续的优化工作。

二、机械结构静力学分析

（一）有限元方法运用

有限元方法通过将结构离散化为许多小的单元，对每个单元进行分析，并将

其连接起来形成整体结构，来研究机械结构的力学行为。有限元方法的关键步骤

包括以下几个方面：第一，将机械结构离散化为许多小的单元，以便更好地进行

有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)

有限元分析论文写作范文（专业推荐6篇）

车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成，承受着传递给它的各种力和力矩。车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。以下是我们为你准备的6篇有限元分析论文，希望对你有帮助。

有限元分析论文范文第一篇：油罐运输车的有限元分析及优化

摘要：为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求，运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析。结果显示，罐体结构的应力小于材料的屈服应力，在满足使用要求的基础上，采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化。

关键词：油罐运输车；有限元分析；尺寸优化

伴随着世界经济持续发展，石油、天然气的需求逐步增加，油罐车作为短途运输交通工具发挥着重要的作用。存在部分结构不合理和整车质量过重现象及潜在运输的危险性，同时使得运输成本增加。因此基于CAD/CAE技术对整车进行结构分析与轻量化设计,可以提高产品的科技含量，为企业以后的生产提供设计指导。

1罐车有限元模型的建立

1.1单元类型的选择

罐体单元主要采用单元类型中的壳单元来划分网格，车架部分由于用梁单元不能分析应力集中问题，所以同样采用壳单元来划分车架网格，这样可以准确地得出分析结果。

罐体的单元选用四边形壳单元（QUAD4），在几何形状复杂的位置可以采用少量的三角形单元（TRIA3）来过渡，以满足总体网格质量的要求，通常要求三角形单元占总单元数的比例不超过5%【2】.罐体以及车架的单元全部为10mm尺寸单元。

机械设计的有限元分析及结构优化

作者：徐文明

来源：《城市建设理论研究》2012年第36期

【摘要】:应用有限元方法建立某种便携式设备的塑料壳体的有限元模型，并通过结构分析对零件结构进行优化，以最小的材料成本提高零件的刚度，以满足工程设计的要求。

【关键词】：机械设计；有限元；结构优化

中图分类号：U673.38文献标识码： A 文章编号：

引言

随着计算机运算能力的日益强大，有限元分析在机械设计中所起的作用也越来越重要，通过有限元软件，我们可以对零件的强度、刚度等性能指标进行模拟分析，并指导设计人员对零件进行优化设计，达到以最小的成本，满足产品的设计需求。

一、有限元法概述

1、有限元理论

有限元的核心思想是结构的离散化，就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高。

有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃，但真正的CAE软件是诞生于70年代初期，而近15年则是CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性、可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题，同时也为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。近来又兼并了非线性分析软件MARC，成为目前世界上规模最大的有限元分析系统。ANSYS软件致力于耦合场的分析计算，能够进行结构、流体、热、电磁四种场的计算，已博得了世界上数千家用户的钟爱。ADINA非线性有限元分析软件由著名的有限元专家、麻省理工学院的K．J．Bathe教授领导开发，其单一系统即可进行结构、流体、热的耦合计算，并同时具有隐式和显式两种时间积分算法。由于其在非线性求

汽车典型零部件简化模型有限元分析要求及分析计算说明书要求

明确汽车简化零部件的结构和边界条件周周四的简化方案了解对实际结构进行有限元分析的边界条件周五讨论确定汽车典型零部件简化模型的有限元分析方案周一建立结构面向有限元分析的三维模型周二讨论结构的三维模型建立结构的有限元模型第二周三继续建立结构的有限元模型周四结构的有限元分析与模型修正周五继续结构的有限元分析与模型修正周一结果分析方案优化与对比分析周二继续结果分析方案优化与对比分析第三周三周四继续整理编写分析计算说明书周五设计总结与答辩开始时间
1.1 课程设计的目的
课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课程的基本步骤和方法的重要环节。通过在汽车设计课程设计中引入有限元分析在汽车设计中的应用这个专题，使学生能够进一步掌握 CAE 软件分析技术，初步掌握 CAE 分析在汽车零部件结构设计中高效率和高精度的应用效果，为毕业设计及在今后的工作中解决实际问题打下良好的基础。
模型的分析方案进行总结； k. 课程设计总结和心得体会。 5. 分析计算说明书的格式要求： a. 分析报告采用 A4 打印，正文用 5 号字体； b. 课程设计说明书封面及内页参照学院规定的统一格式；
周一
建立结构面向有限元分析的三维模型
第
周二
讨论结构的三维模型，建立结构的有限元模型
二
周三
继续建立结构的有限元模型
周
周四
结构的有限元分析与模型修正
周五

起重机金属结构有限元分析的模型处理技术

表３不同约束相同载荷计算结果对比模型约束
跨中静挠／ｍｍ跨中应力／ｐＭａ支腿应力／ＰＭａБайду номын сангаас
１．钢轨影响平均９８％，最大９９％．８．５２．翼缘影响平均８５％，最大８７％．４．６３．筋板影响平均１９％，最大１９％．１．９
图１箱形梁的常见结构形式（）正轨形式（）偏轨形式ａｂ１．钢轨４．大横板２．小横板５．翼缘３．纵向筋６．支撑板
１关于结构的简化
１１箱形结构．
图１所示为偏轨和正轨２典型箱形结构主种梁。以某台已投入使用的双梁桥机为例，主梁翼缘板宽８０ｍｌ０ｉｌ，腹板间距６０ｍｌ２ｉｌ，腹板高１０ｉ，０ｍｌ７ｌ
各板厚均为８ｍｌｉ，轨道型号Ｐ３—１９０ｌ４６０，角钢型
号Ｌ０× ０×５５５。
图３主梁受载有限元分析模型
为充分考虑工况复杂性，在该梁上施加的载荷
有：自重，风载，惯性力，吊重。完整主梁截面１
的强度计算结果为：中应力１．１Ｐ，垂直挠跨００ａ０Ｍ度跨中一１． Ⅱｎ３２ Ⅱ，动刚度【为二阶频率０５３Ｊ．８，图

有限元分析及优化设计

《大连理工大学》2004年

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【摘要】：在汽车结构设计中，有限元分析法已经成为必备的技术手段。由于大量的计算量和分析步骤，

郑鑫

大客车车架结构的有限元分析及优化设计

对车架进行直观的线性分析将是十分困难的。ANSYS软件的有限元分析程序能够将其离散为无数的元素单元，从而方便地进行分析、计算、优化结果。作者通过使用ANSYS单元库提供的元素单元建立车架的有限元模型。本文中所有的分析运算、数据优化都是通过APDL 语言来完成的。另外，用ANSYS软件对某型客车车架进行了有限元动态分析，给出了车架的动态特征信息，为车架的设计及优化提供了有效的参考依据。研究了ANSYS的二次开发问题，介绍了ANSYS的语言APDL(ANSYS Parametric Design Language)。该论文工作的主要创新点在于将参数优化技术引入到汽车结构的优化设计中，通过对参数优化设计结果的分析一方面可以直接为结构的设计提供理论依据，另一方面也为结构参数优化设计模型的建立提供重要的参考。总之，该文研究的参数优化方法是结构优化设计理论方法的一个重要发展，将其运用到汽车结构设计将具有重要的理论意义和实用价值。

【关键词】：车架有限元分析法ANSYS APDL优化计算

【学位授予单位】：大连理工大学

【学位级别】：硕士

【学位授予年份】：2004

【分类号】：U469

【DOI】：CNKI:CDMD:2.2004.094747

【目录】：

•摘要3-9

•前言9-10

• 1 绪论10-12

• 1.1 大客车在国内的发展状况10

100吨汽车起重机转台的有限元计算与分析

参考文献第二版）中国建筑 ,5555 顾迪民主编 *5 工程起重机（ *5 北京：工业出版社， ,.)) 中国标准出 (55559:55’),,;)’5555 起重机设计规范 *5 北京：版社， ,.)1 图# 工况二的变形云图图" 工况一的应力云图
’55559:55/+/)*1;)05555 汽车起重机和轮胎起重机试验规范
图! 工程机械转台有限元网格划分
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设计计算・
的集中力，加在两变幅液压缸支座轴孔上。转台臂尾铰点两轴孔，视其有无水平载荷而分别施加相同或不同的集中力。而卷扬单绳拉力也根据是否偏载施加相同或不同的力在两卷扬支座上。配重载荷则施加在其安装螺孔上。应力计算结果用 2345"6787 当量应力值表示。两种工况下转台分析计算的结果见表 ( 。
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关键词：汽车起重机转台有限元分析
台的开发设计提供了分析计算基础。
随着汽车起重机向中大吨位的迅速发展，转台
地扩散后作用在转台底板上，转台底板用螺栓与回转支承连接，回转支承固定在底架上。起重臂下铰点高置。同时，内装行星减速装置的卷扬机构也高置于转台尾部，省去导向滑轮及支架结构。在变幅平面内，所吊载荷通过转台、回转支承传递给车架，使转台产生较大的弯矩，由于卷扬钢丝绳的拉力位置和起重臂可能承受的侧载，转台还应具有抗扭的能力。可见，转台结构是一个大型、复杂的空间板梁结构。较早期产品的转台，其翼缘采用单板形式，如图翼缘已 ! 剖面图所示。随着产品向中大吨位的发展，改为局部小箱形结构，大大增强其抗弯和抗扭能力。

一种小吨位随车起重机回转机构设计及有限元分析

倾覆力矩的真实值．为
轮，通过安装在轴支座上的推力轴承承载；倾覆力矩主要由第一和第二复合轴承承受．转筒和齿轮用于承受轴向力和回转力矩，使空心轴的受力状况大大改善，其结构从具有内外圈的回转支承简化为一个转筒．外形尺寸大大减小，整个回转机构的结构更加紧凑。
２起重机回转结构设计
２．１组成
３有限元分析
３．１静载荷计算
随车起重机旧转机构如图１
首先确定回转机构受力最恶劣的工况．对于折臂式随车起重机的上部结构而言，各结构件受力最恶劣的工况为随车起重机工作幅度最大时，如图２所示。根
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０００ — ４９９８￣０１４）０３ — ００３６ — ０３
目前．国内随车起重机回转机构多采用减速机与回转支承结构相组合的形式．该种回转机构的结构和受力情况较为复杂。所需径向安装尺寸大，适用于中型

机械工程中的结构有限元优化分析方法

机械工程是应用物理、工程数学、材料科学等多个学科知识，研制和应用各式各样机械设备和工艺流程的学科。机械工程中的结构有限元优化分析方法，可以更加准确地预测机械结构的性能和行为，优化设计，提高机械设备的稳定性和可靠性。

一、有限元分析

有限元分析是一种计算数值方法，适用于处理各个行业领域中涉及大量数值计算的问题。结构有限元优化分析方法，是在有限元分析的基础上，优化机械结构的设计方案，使机械结构更加优良，更加适用于实际生产工作。

在结构有限元模型中，结构被离散成一系列互不相交的有限单元，每个单元被假设为连续媒体内的一个部分。这些单元与周围单元共同组成一个连续体模型，通过节点等方法与周围单元进行约束。

二、结构有限元优化分析方法的原理

结构有限元优化分析方法的原理主要依据于模型精确性分析，设计优化，计算速度等方面，其主要有以下优势：

1. 减小计算时间

结构有限元优化分析方法可以通过减小材料的量，精简结构的外形，优化结构设计方案，从而提升计算速度和计算效率，并保证计算结果的准确度。

2. 预测结构性能

结构有限元优化分析方法可用于预测机械结构的性能，比如机械系统的振动、变形、应力等数据。可以通过数据预测，对结构进行调整和优化，从而提升结构的性能和使用寿命。

3. 通过负载实验优化设计方案

结构有限元优化分析方法可以通过负载实验，测量机械系统的负载，同时结合先前的结构模型，对不同材料、不同外形的结构进行比较和分析，从而确定最佳的设计方案。

三、结构有限元优化分析方法的应用

结构有限元优化分析方法在制造业中应用广泛，涵盖了多个方面：

有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用共3篇

有限元分析在工程机械钢结构设计及结构优化中的应用1

有限元分析是一种基于数字计算的工程设计方法，可以在虚拟环境中

对物体进行模拟，计算出物体在各种力和材质条件下的变形和应力状态。在机械工程中，有限元分析技术被广泛应用于钢结构设计及结构

优化中，可以有效提高工程机械的安全性、耐久性和性能。

在工程机械领域，钢结构设计是一个重要的环节，它涉及到许多因素，如结构强度，耐久性，安全性等。通常，机械设计师需要设计一个坚

固耐用的钢结构，同时还要确保其满足规定的力学要求和安全标准。

由于机械结构较为复杂，往往难以通过手工计算或实验测量来获得精

确的力学参数，这时有限元分析技术便可以发挥重要的作用。

首先，有限元分析可以提供高精度的结构分析，可以根据设计要求细

化结构模型，考虑各种载荷和边界条件下的最坏情况，分析结构的应变、应力分布，预测可能的破坏模式，从而优化结构的设计和材料选用。有限元分析工具可以模拟正常工作过程中的多重载荷，包括静载

荷和动载荷等，还可以模拟极端工作条件下的结构响应，例如自然频率、疲劳寿命等。

其次，有限元分析提供了快速和成本效益的解决方案。设计人员可以

使用有限元分析软件对各种结构方案进行快速优化，以获得最佳性能

和最小的成本。此外，比较不同结构方案的有限元分析结果可以帮助

设计人员选择最佳方案，避免遗留的缺陷和错误设计问题。

最后，有限元分析还可以帮助设计人员进行结构疲劳寿命分析。对于

大型机械设备，疲劳破坏是主要的破坏模式之一。在有限元分析中，

设计人员可以对结构进行动态载荷仿真，预测结构各部件的疲劳寿命

起重机优化及有限元(参考教案)

第一章现代设计方法概述

机械设计方法分为常规设计方法(传统设计方法)和现代设计方法。

1.1 常规设计方法

常规设计方法是指采用一定的理论分析和计算，结合人们在长期的设计和生产实践中总结出的方法、公式、图表等进行设计的方法。

1) 理论设计

是根据现有的设计理论和实验数据所进行的设计。

2) 经验设计

是根据同类机器及零件已有的设计和长期使用累积的经验而归纳出的经验公式，或者是根据设计者的经验用类比法所进行的设计。

经验设计对于那些使用要求变化不大而结构形状已典型化的部件，是很有效的设计方法。

3) 模型实验设计

即把初步设计的零、部件或机器做成小模型或小样机，通过模型或样机实验对其性能进行检验，根据实验结果修改初步设计，从而使设计结果满足工作要求。

这种方法对于那些尺寸特大、结构复杂、难以进行理论计算的重要零件的设计是一种很有效的方法。

常规设计方法有如下不足：

（1）方案设计过分依赖设计者个人的经验和水平；技术设计一般满足于获得一个可用方案，而不是最佳方案；

（2）受计算手段的限制，难以进行真正的理论分析，简化假定较多，影响了设计质量；

（3）设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争激烈、产品更新速度加快的新形势。

传统设计法的优点是比较简单，设计费用低廉。

尽管现代设计方法已经兴起，但常规设计方法仍然是目前广泛和长期所采用的设计方法。

1.2 现代设计方法

20世纪80年代以来，随着各种现代数学的高速发展及计算机的普及，现代设计方法得到了迅速发展。现代设计方法是指在近二、三十年发展起来的更为完善、科学、计算精度高、设计与计算速度更快的机械设计方法。

有限元优化技术在起重机吊臂结构设计中的应用

有较高的计算精度又能降低计算工作量，以节约优化计算所需时间。模型中，选取水平位置最大起重工况，将基本臂和伸
缩臂简化为矩形箱型结构，油缸简化为钢性杆。
２１起置机吊臂的有限元分析４．．２１１模型参数化．．
件，来满足设计要求。采用传统的力学方法设计起重机吊臂，不但计算复杂，且计算精度较低，设计中往往采用较大的安全
系数，导致材料的浪费和设备笨重。因此，减轻起重机吊臂自重，对提高整机经济技术指标有重要意义。
优化设计是以ＡＳＳＮＹ软件为设计工具，根据该软件的优化模块要求，其优化设计有限元模型必须采用参数化形式建
模，，因此在建立吊臂的实体模型时。一些参量，定义至少要将
ＹｎＸｕａｅ—ｑｎ－ＬＹｉｇｉｎｎｉｉｎ，ＪａｇＨｏｇ—ｑｉｆｃｏｌｆｍｃａｉｌｎｌｔｃｌｎ＃ｅｎ，ｕｈｕＳｈｏｏｅｈｎｃｄｅｃｉｇｔｉｇＸｚｏａａｅｒａｅｅｕｉｒｔ，ｕｈｕＪａｇｕ２１６Ｃｉ）ｎｖｓｙＸｚｏｉｓ２１１，ｈｎｅｉｎａ
闰雪琴，李莹，蒋红Fra Baidu bibliotek
（徐州师范大学机电工程学院，江苏徐州２１１）２１６

qy75汽车起重机转台有限元分析及测试

１概述环冷机是烧结工艺过程中使用的主机设备之一，其主要作用是将热破后的烧结矿均匀布设在台车上，并在台车下部强制鼓风，使冷却风通过热烧结矿层，通过传导、对流等传热方式，将热量带走，从而实现热烧结矿的冷却。由于环式冷却机台车利用率高，与相同处理能力的带式冷却机相比较，设备重量轻，投资少，因此得到了广泛的应用。环冷机台车是环冷机的主要工作和运动部件，是环冷机设计中的重要组成
在ｓ１区域内，台车体倾斜向下，不与三角梁接触。此区域内台车体受自重Ｇ１，车轮支反力Ｆａｌ、Ｆａ２，其合力为Ｆａ。在ｓ１范围内的台车体自重主要是车轮装置及轴端密封的重量，其余部分自重很小，因此可认为Ｇｌ的作用点在车轮轴线与台车体对称中线０－０的交点Ａ点上。假设两车轮的支反力也相等，即Ｆａｌ＝Ｆａ２，则其合力作用点即在Ａ点上。对于区域，即高度为ｃ的梯形区域，其受力包括物料对台车的压力Ｆｃｌ，冷却风的压力Ｆｃ２、台车体自身的重力Ｇ２，这三个力均为均布载荷，其合力的作用点在等腰梯形Ｓ２的重心位置ｃ点。对于台车体位于侧栏板及球铰侧三角梁下部分，这部分结构是为了防止物料散落而形成的重叠部分，其自重很小，且重心也大致位于Ｓ２重心处，为计算方便，可将此部分自重合并至Ｇ２对Ｓ３区域，这部分为台车体的水平面与三角梁底面接触区域，受三角梁的均布压力载荷及风压，回转部分的其余载荷（圆转框架、侧栏板等）均通过此处作用于车轮上。其合力Ｆｂ作用点位于Ｓ２的重心位置，即台车体中轴线吐。球铰支座对台车体垂直向上的拉力Ｆｄ位于Ｄ点，其在Ｏ — Ｏ断面上的受力。在垂直方向上台车体受力平衡，有：做ＡＣ连线，将等腰梯形ＡＢＥＤ分割为两个三角形ＡＡＢＣ和ＡＡＣＤ，连线Ｃ至ＡＢ中点，Ａ至ＢＣ中点，确定三角形 △ ＡＢＥ重心Ｅ点，同样方法可确定三角形 △ＡＣＤ重心Ｆ点，则线ＥＦ与Ｏ — ｏ的交点即为梯形的重心。．点。求出ｅ值后。即可通过式（３）求得啪值，由３，计算宴倒以某工程环冷机为例，其回转中￣Ｒ－－２７．５ｍ，台车分度ａ－－４．５。，台车宽度Ｂ＝３．５ｍ，料层厚度ｈ — １．４ｍ．风箱内冷却风压力Ｐ－４０（￣Ｐａ，回转部分的总重量

基于ANSYS 的起重机结构设计优化

AUTO TIME

111

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计

时代汽车

基于ANSYS 的起重机结构设计优化

李聪1　张亚鹏2　连冬晓1

1.山西航天清华装备有限责任公司山西省长治市 046000

2.山西潞鼎展业工程项目管理有限公司山西省长治市 046000

摘要：在随车起重机的前期设计论证阶段，需进行详细的结构设计及强度校核计算，结构设计包括整机外形的布

置、技战术指标的实现及三维模型的建立等方面，在初步确定三维模型结构后，可对整体结构进行有限元

分析计算，加入强度及刚度有限元计算后，可有效模拟实际工作状况中部件的受力状况，从而对危险受力点及截面进行预判，根据分析结果对结构进行改变并重新分析直至受力状况优化，从而能对结构优化及实际生产起到有效的指导作用。正确的有限元分析常常会有效的提高产品质量，以致减小实际生产的成本，对于从设计到生产都能起到极大的促进作用。

关键词：随车起重机　三维模型　有限元分析　结构优化

1　引言

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。[1]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。

浅析起重机吊臂结构的有限元分析与优化

摘要：以起重机吊臂为分析对象，采用CEＲO软件建模，以有限元分析软件ANSYSWorkbench为平台，在各种典型的工作条件下对起重机臂进行有限元分析，并利用ansys软件对基础臂的截面参数进行优化。将目标函数设置为起重机臂的

重量，并对其进行优化，以满足强度和刚度作为约束的要求。计算最合理的结构

以节约成本。

关键词：CEＲO 软件建模 ANSYS Workbench 有限元分析结构优化

引言：随着我国起重机行业的不断壮大，起重机吊臂结构有限元的问题引起了人

们的重视。市场反馈的信息及客户需求，制定了 2013—2014 年度随车起重机吊臂结构优化设计指标及措施：

1．吊臂采用HG70高强度结构钢，强度提高10%。相比HG60钢重量降低6%。 2．吊臂最大工作幅度同比国内同型号产品增加8%，10 t机型基本臂达到4500 mm，工作范围增加 8%。

3．吊臂优化设计，筒体焊缝减少到道焊缝，焊缝长度降低到同类型号的1

/4 ～ 1 /2（其他机型有的多达8条焊缝，对焊接要求很高），且大大减少焊后校

正的工作量。

4．吊臂增加了滑块接触点与接触面积，提高了吊臂的可靠性。采用4点支撑，加大滑块面积。

5．吊臂内置伸缩机构，设计上采用了具有部分带载伸缩的结构，整个吊臂整

洁美观，保护伸缩机构效果好，内部采用全钢滑轮及重载轴承，且具有一定的带

载伸缩能力。

吊臂的结构形式主要由吊臂本体结构：即各吊臂的截面形状，吊臂工作长度，加强结构，伸缩机构设计决定。对吊臂本体结构和伸缩机构进行了优化设计。

采用有限元分析技术优化设计牵引车部件

郦祥林

【期刊名称】《叉车技术》

【年(卷),期】2014(0)4

【摘要】通过实例介绍了在产品设计中溶入有限元分析技术,分析出产品在载荷工况时的最大应力部位,最大变形位置以及最小安全系数位置.从而对其进行优化设计,对强度不足零件进行加强处理,对强度超出零件进行删减材料等优化处理.

【总页数】3页(P19-21)

【作者】郦祥林

【作者单位】浙江吉鑫祥叉车有限公司

【正文语种】中文

【相关文献】

1.有限元分析在汽车零部件优化设计中的应用

2.车体综合性能试验台优化设计及核心部件有限元分析

3.大型电除尘器钢结构立柱部件的有限元分析及优化设计

4.机床重要部件的有限元分析及优化设计

5.拖拉机发动机曲轴零部件有限元分析优化设计

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