经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

起重机卷筒的有限元分析

发布于:2016-02-28 16:40
有限元分析

      在起重机的起升机构中通常是将钢丝绳单层卷绕在卷筒上,且双联卷筒较为典型,单联卷筒较简单些,故仅分析单层卷绕、双联卷筒的情况。对于单层卷绕的卷筒而言,卷筒在工作中承受着下述应力:卷筒传递扭矩所引起的扭转应力,钢丝绳拉力引起的弯曲应力,钢丝绳在卷筒上卷绕时对卷筒的紧箍作用的应力。卷筒上的扭转应力较小,可以忽略不计在较短的卷筒中,弯曲应力也可以在有限元分析时不予考虑。因此,卷筒壁厚主要与钢丝绳在卷筒上卷绕时对卷筒的紧箍作用有关,紧箍作用引起的应力使卷筒受到压缩和弯曲。卷筒在具有一定拉力的单圈绳索的作用下将产生局部弯曲变形,而卷筒在受到依次排列的许多绳圈载荷作用下,也将依次产生局部弯曲变形。对于钢丝绳拉力引起卷筒的弯曲应力,通常对长径比较大的卷筒才比较明显,而对于粗短形状的卷筒,这种整体弯曲应力是可以不考虑的。
      由于卷筒受力较为复杂,绳槽截面又较为特殊,故需作些简化。
      在卷筒模型简化时将卷筒和绳槽作如下假设:
      (1)卷筒是圆柱薄壳,材料均质且各向同性,
      (2)绳槽作为环肋加到卷筒壁厚中,且它并不参与纵向的承载,把环肋简化为梁单元加到卷筒上,
      (3)同一绳圈中的张力为常数,压力均匀分布在卷筒容绳宽度上,
      (4)忽略卷筒所受的扭转和弯曲应力,只在卷筒外表面施加径向外压。
      因卷筒可绕轴转动,卷筒一端视为固定约束(限制5个自由度),另一端简支,可沿轴向微小移动(限制4个自由度)。
      采用壳体单元类型:Shell63由于采用三维壳体单元,对整个模型进行网格划分可以适当稀疏一些,并不影响精度。对于有绳槽卷筒模型,因要把绳槽作为梁加到壳体上,槽距是一定的,且在划分单元时要尽量使单元的长宽比合适,这样,长度方向上的单元最大不能超过槽距。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!

tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图