ansys APDL:螺旋輸送機(jī)螺旋軸有限元分析

2016-08-22  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

前幾天做的一個(gè)項(xiàng)目的APDL分析,整理一下,說(shuō)一下自己的思路,本分析為靜力學(xué)分析,但是由于設(shè)備本身比較復(fù)雜,所以在模型的簡(jiǎn)化,處理,載荷的加載方面還是比較復(fù)雜的,具體分析情況如下:

  為了簡(jiǎn)化模型,設(shè)備有限元模型由shell, solid, pipe, target, contact及mass單元所組成,建模和計(jì)算采用 ansys14.0軟件。有限元模型主要包括:汽室、筒體、齒圈法蘭、加強(qiáng)圈、進(jìn)料端板、管支撐板、滾圈、滾圈墊板、換熱管等,各單元的類(lèi)型、數(shù)量和所模擬的零部件見(jiàn)表二。

表二:單元的類(lèi)型、所模擬的零件

序號(hào)

單元類(lèi)型

單元數(shù)量

模擬的零件

1

Shell63

194160

機(jī)身筒體、管支撐板、加強(qiáng)圈、齒圈法蘭、進(jìn)料端板、汽室

2

Solid45

112320

滾圈、滾圈墊板、厚壁筒體

3

Pipe16

61632

換熱管

4

Mass21

3

進(jìn)料端、出料端、齒圈等處集中質(zhì)量

5

Target170

10872

滾圈內(nèi)表面與墊板接觸面

6

Conta174

8640

墊板外表面與滾圈接觸面

7

Conta175

1152

殼單元(shell)與實(shí)體單元(solid)的裝配

 邊界條件及載荷加載如下:

在總體柱坐標(biāo)下,進(jìn)料側(cè)滾圈與擋輪接觸部位節(jié)點(diǎn)約束 Z方向位移,兩個(gè)滾圈與托輪接觸位置節(jié)點(diǎn)約束 X方向(徑向)位移,進(jìn)出料端邊線處節(jié)點(diǎn)約束 Y方向(周向)位移。

⑴ 設(shè)備有限元模型重量 3.26×105 kg;

⑵ 物料重量:

CTA 物料密度為 1050 kg/m3,填充率為 20%。物料載荷以壓力的形式作用于殼體內(nèi)表面,該壓力載荷沿整個(gè)設(shè)備機(jī)身長(zhǎng)度均布,物料載荷施加情況見(jiàn)附圖。

⑶ 扭矩:

機(jī)身轉(zhuǎn)速為 3.62rpm,設(shè)備軸功率取 504kw,扭矩為 1.33×106N.m,。

⑷ 溫度:

設(shè)備機(jī)身進(jìn)行保溫,因此假設(shè)設(shè)備機(jī)身溫度均勻,約為 100℃。計(jì)算疲勞載荷時(shí)不考慮溫差應(yīng)力。

 設(shè)備有限元模型見(jiàn)下圖:

蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析
設(shè)備幾何模型

蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析

蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析



蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析

有限元模型
蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析

設(shè)備變形結(jié)果
蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析
管支撐板應(yīng)力強(qiáng)度
蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析
管支撐板應(yīng)力強(qiáng)度
蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析
滾圈厚壁筒體和前滾圈墊板應(yīng)力強(qiáng)度
蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)有限元分析
滾圈應(yīng)力強(qiáng)度


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