旋挖钻机工作装置有限元分析奈普顿化学泥浆解析！
2018-8-11 10:00:30 点击：
核心提示：旋挖钻机适用于各类城市交通建设,铁路公路桥梁建设,高层建筑等桩基基础工程施工,旋挖钻机工作装置是旋挖钻机的主要工作部件,其结
旋挖钻机适用于各类城市交通建设,铁路公路桥梁建设,高层建筑等桩基基础工程施工,旋挖钻机工作装置是旋挖钻机的主要工作部件,其结构强度直接影响到旋挖钻机作业的可靠性及安全性.工作装置中的桅杆作为力学结构中的细长杆件,其结构稳定性显得十分重要.本文通过有限元分析计算,获得工作装置的应力分布和变形情况,模态及桅杆的临界屈曲载荷,为旋挖钻机工作装置的设计和改进提供参考依据.
1 建立工作装置几何模型
将UG建立的工作装置实体模型，导入NX MASTERFEM前处理器提取其中面，因为实体模型不重视几何体之间的连接性，因此需要对提取的中面进行缝补使其几何相联，同时在模型中保留需要用一维有限元单元来模拟的部分实体，如钻杆、绳索等，处理好的几何模型见图1。
2建立有限元模型
旋挖钻机工作装置的组成部件较多，结构复杂。为使计算准确，高效又能真实地反映出实际结构的特性，我们采用以下建模方法。对于厚宽比小于1/5的薄板采用shell单元来模拟，对于厚板采用计算精度较高的六面体solid单元划分，因为钻杆、油缸和绳索不是研究的重点，在这里我们进行适当简化模拟，钻杆和油缸采用Beam单元来模拟，绳索、销轴和螺栓采用Rbar单元来模拟，用耦合自由度(coupledDOF)来模拟工作装置相联的销轴处转动幅及钻杆支架的移动幅，根据实际结构各处的转动幅"释放耦合自由度的转动自由度.
分别建立吊锚架，上桅杆体，中桅杆体，下桅杆体，主卷扬体，辅卷扬体，动臂的有限元模型，然后用有限元模型装配方法，将他们装配成整体有限元模型.本模型共有结点132094个，单元134053个.有限元模型及局部放大图见图2，图3.
材料特性：材料为Q345：弹性模量E=206GPa，泊松比μ=0.3.
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