基于ANSYSworkbench的登高车车架受力分析及优化设计??      从化登高车租赁

       基于ANSYSworkbench的登高车车架受力分析及优化设计??    从化登高车租赁,  从化登高车出租,  从化登高车公司     RTG登高车车架设计可允许的额定起升载荷为41t，不包括吊具上架及钢丝绳的重量，根据RTG登高车的受力特点，确定登高车车架的主梁采用工字钢结构，端梁采用箱梁结构，且登高车车架内部采用加劲的箱型梁，来保证登高车的强度、刚度及其稳定性，登高车采用有缘车轮支撑，电机作为驱动件，采用减速箱链轮链条的传动方式。

     用三维软件建立登高车车架结构模型利用三维软件建立登高车架模型，登高车架主梁结构采用平板焊接而成，将做好的三维模型导入workbench生成有限元模型，登高车架模型，需要对导入的模型在workbench的DM系统中做进一步的处理，检查模型的导入质量，并修复一些在导入过程中损坏的模型，以便在后处理中得到高质量的网格和比较准确的计算结果。

     有限元模型网格划分对导入workbench中的三维模型，用Meshing模块进行网格划分，鉴于整体结构的尺寸，并考虑分析精度与资源使用之间的平衡，将网格的大小设定为50mm，整个模型采用六面体网格单元，卷筒被模拟为梁单元，与登高车车架结构以固定的方式相连接，登高车车架材料为Q345D，弹性模量为E＝2．06×1011N／m2，泊松比μ＝0．304，密度ρ＝7850Kg／m3。经过网格划分后，该登高车车架模型共计生成493381个节点，112410个单元组成，通过评价单元的畸变度来判定网格质量的优劣，畸变度是一个值在0（极好）到1.上（无法接受）之间的比例因子，本登高车网格的平均畸变度为0．57左右，属于良好的网格。

      边界条件的确定根据登高车在大梁轨道的运动情况及受力特点，登高车车架在workbench中采用Remotesupport约束，支撑点选在轮子与轨道接触的部分，所有接触点在Z方向都被约束，在支撑点B额外增加Y方向的约束，在支撑点C额外增加X方向的约束，在支撑点D额外增加在X方向和Y方向的约束，Z轴表示集装箱起升方向，Y轴表示为登高车运行方向既登高车轨道方向，X方向表示大车运行的方向。

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     工况及载荷施加求解作用在起重机上的载荷主要有常规载荷（自重载荷，额定起升载荷等）、偶然载荷、特殊载荷及其他载荷.     本登高车结构的受力情况依据F．E．M［1］标准进行，三种最坏的情况载荷的放大系数。

     结果分析.  根据上述的模型及受力分析可得到登高车车架整体力学性等参数：1）强度：结构的最大应力要小于材料的许用应力，即σmax≤［σ］；2）静态刚度：登高车主梁在跨中处的垂直静位移要满足，δmax≤L500，L为登高车主梁的长度。

     总的变形此登高车结构的主梁长度为6740mm，故δmax≤L500＝13．5mm，登高车架的最大变形量为6．9mm，满足要求。

      总的应力由于模型设计技术的原因，登高车结构云图中某些点处最大的峰值应力在分析时会出现异常现象，在结果衡量时可以不予考虑，从云图中可以看出，登高车车架的富余量很充足，可优化的空间很大。

      登高车车架的优化设计登高车架的重量主要集中在主梁上，主梁也是承力的主要部件，合理的设计主梁截面尺寸，使其在满足使用力学性能及使用寿命的基础上，尽量的减轻登高车车架的重量，减少制造成本。现采用workbench中的designexplo-ration模块对登高车架进行多布标优化设计。

      通过前面对登高车车架的受力分析，主梁的几何截面形状确定为工字型结构，优化分析的设计变量选定为上腹板的厚度Tp＿thickness，变化范围设定在［22，27］之间，下腹板的厚度Bt＿thickness，设定范围在［22，27］之间，中间的腹板厚度Mt＿thickness，设定范围在［10，13］之间，优化设计的输出参数选定为登高车车架的整体重量，最大等效应力和最大变形。

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