起重机臂架受力状态模拟

【摘要】：臂架是起重机的重要承载部件之一,也是结构强度薄弱的环节,其力学性能对整机的正常运转有直接影响,故障率较高。现在的设计对于复杂结构采用的假设和简化太多,结果的准确性和可靠性相对较差,不能完全真实的反映臂架的可靠性。目前仅是对起重机臂架结构在工作状态下的最危险工况进行结构分析,而起重机在最大到最小幅度的整个变幅过程中,应力和位移等力学参量均难以知晓,因此无法全面了解臂架结构在整个变幅运动中的工作状态。基于以上原因引入了参数化思想,以参数形式调整分析模型。为提高分析效率,基于Visual C++平台,开发了交互式参数调整界面,实现了对有限元分析软ANSYS的调用与封装,并通过对起重机臂架进行分析来验证其可行性。本文的主要工作如下: 1) 根据桁架钢结构的受力特点,运用ANSYS建立有限元模型,确定危险工况,对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行详细的有限元法分析,并对其强度进行评定。 2) 起重机臂架模拟系统的研制。充分利用了面向对象技术的可重用性、可构造性和可维护性,研制了相应的软件系统。具体的实施办法是运用Windows编程技术、Visual C++软件结合ANSYS的APDL和UIDL开发相应的仿真软件,该软件界面友好,操作简便、实用。 3) 利用开发的模拟系统对臂架进行模拟分析,得到臂架在整个变幅过程的应力、应变情况。