圓形堆取料機整體CAE仿真

張永麗++劉紅力++楊韜

摘 要：基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，進行結構強度和剛度等指標分析。

關鍵詞：圓形堆取料機；整體；CAE；仿真

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A

CAE（Computer Aided Engineering，計算機輔助工程）是當今產品研發設計中不可或缺的、最先進的設計手段和設計方法之一。它不僅滿足了用戶對產品使用功能的要求，而且還滿足了產品結構本身的應力、變形、穩定性、振動及疲勞等設計功能要求，從而真正提高了產品的設計質量和使用可靠性。

本文對伊朗ZISCO項目鐵礦石堆場堆取料機（YD318P），基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，對其進行了不同工作狀態下的力學性能分析。

1 采用的分析方法：

分析采用解算器為NX Nastran7.1版本，采用的前后處理軟件為UG NX7.5。計算方法為許用應力法（Permissible strees design method）。

2 結構材料及其許用應力值：

本鋼結構所采用材料為Q235或Q345，彈性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料許用應力見表1。

3 CAE模型簡化原則：

3.1 建模時不計焊縫體積（以重力加速度10-10.3考慮）

3.2 計算結果不含焊縫的殘余應力

3.3 省略所有連接板

3.4 忽略不重要區域的小孔及小尺寸結構

3.5 忽略工藝結構

4 約束方案：

將中柱支腿約束XYZ三方向移。

5 加載方案：

按照整體鋼結構所承受的結構的重量及其所受的各種力進行加載。

6 模型圖：

7 結果：

8.結論

通過以上分析，可以看出結構的強度和剛度均滿足標準。

利用以上的方法我們不僅大幅提高了有限元分析效率，還找到了設備整體結構有限元分析的方法。整體分析有以下好處：

8.1 多工況分析時加載更簡單：在整體結構分析時加載只需在各自的部件模型中加載外力，而不需考慮部件間傳遞的內力。這相對于部件分析時每個部件都需按工況加不同載荷要簡單的多。

8.2 約束更接近實際情況：部件分析時只能每個部件進行約束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接對其進行約束是不準確的。

8.3 分析結果更準確：整體分析時每個部件都是按實際情況裝配在一起的，考慮到了部件間的相互關系的，故較單個部件分析時結果更準確。另外整體分析時不僅能分析設備每個部件的變形，還能分析出設備整體的變形，這是部件分析解決不了的。

參考文獻

[1]GB/T8849-2005，移動式散料連續搬運設備鋼結構設計規范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重機設計規范[S].endprint

摘 要：基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，進行結構強度和剛度等指標分析。

關鍵詞：圓形堆取料機；整體；CAE；仿真

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A

CAE（Computer Aided Engineering，計算機輔助工程）是當今產品研發設計中不可或缺的、最先進的設計手段和設計方法之一。它不僅滿足了用戶對產品使用功能的要求，而且還滿足了產品結構本身的應力、變形、穩定性、振動及疲勞等設計功能要求，從而真正提高了產品的設計質量和使用可靠性。

本文對伊朗ZISCO項目鐵礦石堆場堆取料機（YD318P），基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，對其進行了不同工作狀態下的力學性能分析。

1 采用的分析方法：

分析采用解算器為NX Nastran7.1版本，采用的前后處理軟件為UG NX7.5。計算方法為許用應力法（Permissible strees design method）。

2 結構材料及其許用應力值：

本鋼結構所采用材料為Q235或Q345，彈性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料許用應力見表1。

3 CAE模型簡化原則：

3.1 建模時不計焊縫體積（以重力加速度10-10.3考慮）

3.2 計算結果不含焊縫的殘余應力

3.3 省略所有連接板

3.4 忽略不重要區域的小孔及小尺寸結構

3.5 忽略工藝結構

4 約束方案：

將中柱支腿約束XYZ三方向移。

5 加載方案：

按照整體鋼結構所承受的結構的重量及其所受的各種力進行加載。

6 模型圖：

7 結果：

8.結論

通過以上分析，可以看出結構的強度和剛度均滿足標準。

利用以上的方法我們不僅大幅提高了有限元分析效率，還找到了設備整體結構有限元分析的方法。整體分析有以下好處：

8.1 多工況分析時加載更簡單：在整體結構分析時加載只需在各自的部件模型中加載外力，而不需考慮部件間傳遞的內力。這相對于部件分析時每個部件都需按工況加不同載荷要簡單的多。

8.2 約束更接近實際情況：部件分析時只能每個部件進行約束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接對其進行約束是不準確的。

8.3 分析結果更準確：整體分析時每個部件都是按實際情況裝配在一起的，考慮到了部件間的相互關系的，故較單個部件分析時結果更準確。另外整體分析時不僅能分析設備每個部件的變形，還能分析出設備整體的變形，這是部件分析解決不了的。

參考文獻

[1]GB/T8849-2005，移動式散料連續搬運設備鋼結構設計規范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重機設計規范[S].endprint

摘 要：基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，進行結構強度和剛度等指標分析。

關鍵詞：圓形堆取料機；整體；CAE；仿真

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A

CAE（Computer Aided Engineering，計算機輔助工程）是當今產品研發設計中不可或缺的、最先進的設計手段和設計方法之一。它不僅滿足了用戶對產品使用功能的要求，而且還滿足了產品結構本身的應力、變形、穩定性、振動及疲勞等設計功能要求，從而真正提高了產品的設計質量和使用可靠性。

本文對伊朗ZISCO項目鐵礦石堆場堆取料機（YD318P），基于有限單元法和力學基本原理，應用UG NX對圓形堆取料機整體進行有限元分析。根據產品的結構特點對鋼結構進行簡化，建立設備的整體模型，對其進行了不同工作狀態下的力學性能分析。

1 采用的分析方法：

分析采用解算器為NX Nastran7.1版本，采用的前后處理軟件為UG NX7.5。計算方法為許用應力法（Permissible strees design method）。

2 結構材料及其許用應力值：

本鋼結構所采用材料為Q235或Q345，彈性模量E=210000MPa，泊松比μ=0.3，材料許用應力見表1。

3 CAE模型簡化原則：

3.1 建模時不計焊縫體積（以重力加速度10-10.3考慮）

3.2 計算結果不含焊縫的殘余應力

3.3 省略所有連接板

3.4 忽略不重要區域的小孔及小尺寸結構

3.5 忽略工藝結構

4 約束方案：

將中柱支腿約束XYZ三方向移。

5 加載方案：

按照整體鋼結構所承受的結構的重量及其所受的各種力進行加載。

6 模型圖：

7 結果：

8.結論

通過以上分析，可以看出結構的強度和剛度均滿足標準。

利用以上的方法我們不僅大幅提高了有限元分析效率，還找到了設備整體結構有限元分析的方法。整體分析有以下好處：

8.1 多工況分析時加載更簡單：在整體結構分析時加載只需在各自的部件模型中加載外力，而不需考慮部件間傳遞的內力。這相對于部件分析時每個部件都需按工況加不同載荷要簡單的多。

8.2 約束更接近實際情況：部件分析時只能每個部件進行約束，由于某些部件是生根在其它部件上的，直接對其進行約束是不準確的。

8.3 分析結果更準確：整體分析時每個部件都是按實際情況裝配在一起的，考慮到了部件間的相互關系的，故較單個部件分析時結果更準確。另外整體分析時不僅能分析設備每個部件的變形，還能分析出設備整體的變形，這是部件分析解決不了的。

參考文獻

[1]GB/T8849-2005，移動式散料連續搬運設備鋼結構設計規范[S].

[2]GB/T 3811-2008，起重機設計規范[S].endprint