礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)有限元分析

元計算

一、    問題簡介

礦山輸送設(shè)備是礦山機(jī)械里面比較常用的設(shè)備，在開礦、采礦過程中起到非常重要的作用。輸送設(shè)備的強(qiáng)度是礦山安全生產(chǎn)的一個重要保障。

鑒于上述重要性，對礦山輸送設(shè)備生產(chǎn)廠商提出了嚴(yán)格的要求，在產(chǎn)品投放市場之前就能夠得到產(chǎn)品安全性能的評估顯得尤為重要。目前，能夠?qū)崿F(xiàn)的手段就是在產(chǎn)品研發(fā)階段進(jìn)行有限元分析計算。通過有限元分析，生產(chǎn)廠商在產(chǎn)品設(shè)計之初就將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計到較優(yōu)狀態(tài)。

另外，隨著市場競爭的激烈，對企業(yè)來說降低成本也是取勝于市場的比較關(guān)鍵的手段，而有限元分析恰恰能提供這樣的平臺。有限元計算能夠在產(chǎn)品設(shè)計階段就為工程師提供一個有效的、可視化的技術(shù)支撐，能夠在保證設(shè)備正常安全運轉(zhuǎn)的前提下，合理地降低企業(yè)的成本。

有限元分析報告不但給制造企業(yè)提供技術(shù)決策輔助，也能夠在設(shè)備交易過程中，為客戶提供一份贏得信任的籌碼。

二、    計算模型1. 幾何模型

尺寸單位：毫米

模型中不同顏色區(qū)分軸、滾筒圈、輪轂和筒轂。不考慮橡膠圈
! U9 N, W( j4 Q- |* r- q( z

2. 邊界條件

荷載

包括自重荷載和傳動荷載：

傳動荷載簡化為如下方式施加：
! ]/ l: |2 R4 |; R. _0 J

軸向剪切力：42822 – 24740 = 18082 N

軸向正壓力：24740 + 24740 = 49480 N

分布軸向剪切力：18082 / (3.14159 * 614.42 / 2 * 1151) = 0.01628 N/mm2

分布軸向正壓力：49480 / (3.14159 * 614.42 / 2 * 1151) = 0.04454 N/mm2

約束

在下圖最右端位置施加固定位移約束。

在軸承位添加彈簧約束（即為只有轉(zhuǎn)動沒有變形的約束），其它部位自由。

3. 材料參數(shù)

參與分析的有四個零件：滾筒圈、軸、輪轂兩個（同質(zhì)）。個零件對應(yīng)的材料參數(shù)見表1材料參數(shù)表

表1  材料參數(shù)表

參 數(shù)	彈性模量	泊松比	質(zhì)量密度
單 位	N/m2		Kg/m3
滾筒圈	196-206×109	0.3	7.85×103
軸	206×109	0.3	7.85×103
輪轂	172-202×109	0.3	7.8×103

4. 網(wǎng)格離散

采用精度較高的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分實體。

3 }" z& q3 @5 X

5.計算結(jié)果

主拉應(yīng)力云圖：

主壓應(yīng)力值云圖：
/ q8 F3 X) y1 M  r! a& N" S9 u

結(jié)構(gòu)上主應(yīng)力矢量圖：
2 v) {, X7 h* N9 q: e( m% c! M

結(jié)構(gòu)變形矢量圖，切實反應(yīng)結(jié)構(gòu)所受合力與扭矩作用：

結(jié)構(gòu)應(yīng)變圖：
, P3 a2 i0 q1 g- C7 l+ f5 n& a5 b' F

biggunner

強(qiáng)

mfka

有無分析實例文件。

追夢中國夢

這是那款軟件分析的