无轨伸缩式门式起重机接触部位的有限元分析

摘要：

非线性接触分析在处理接触问题时可以更加接近工程实际,但在实际应用中,接触参数设置复杂、计算效率低以及计算收敛性难以保证等因素制约了它的实用性.节点耦合分析是不存在收敛问题的线性分析,计算成本比接触分析低.为了探讨2种模型在应用中的差异,研究节点耦合线性分析代替非线性接触分析的可行性,以起重量为12 t的无轨伸缩式门式起重机为例,在有限元分析软件 ANSYS中分别构建其接触模型和节点耦合模型,考虑接触刚度和摩擦系数对计算结果的影响,在伸缩支腿全伸的工况下比较2种模型下无轨伸缩式门式起重机各接触部位等效应力值的差异.通过对比计算结果发现:2种模型中,最大等效应力均出现在车架施加起升载荷处,计算值相差1.3%,结果差异不大.由于节点耦合分析忽略了摩擦系数,所以2种模型中各接触部位等效应力值存在差异,根据接触部位的相对滑动,在接触模型中选择合适的摩擦系数可减小此差异.研究结果表明:考虑接触区域相对滑动对计算结果的影响,节点耦合分析能较好地模拟接触分析,对于精度要求不高或接触区域基本无相对滑动的模型,可采用节点耦合分析这种简化方式来代替接触分析,以提高计算效率.

关键词：伸缩式门式起重机、接触分析、有限元法、节点耦合

所属期刊栏目：25

分类号：TH213(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51675450;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2682016CX031

在线出版日期：2018-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：79-84,93