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 |
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:
設(shè)備幾何模型
有限元模型
設(shè)備變形結(jié)果
管支撐板應(yīng)力強(qiáng)度
管支撐板應(yīng)力強(qiáng)度
滾圈厚壁筒體和前滾圈墊板應(yīng)力強(qiáng)度
滾圈應(yīng)力強(qiáng)度
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