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(yùn)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" c' ~5 e; r" x2 ~# f1 }" m
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2. 邊界條件荷載 包括自重荷載和傳動荷載:
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傳動荷載簡化為如下方式施加:, \# |: t9 ]( m. Y1 t1 F
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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。
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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 4. 網(wǎng)格離散采用精度較高的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分實(shí)體。
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5.計算結(jié)果主拉應(yīng)力云圖:+ t( s+ {# A1 J$ d+ k
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主壓應(yīng)力值云圖:
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結(jié)構(gòu)上主應(yīng)力矢量圖:
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結(jié)構(gòu)變形矢量圖,切實(shí)反應(yīng)結(jié)構(gòu)所受合力與扭矩作用:
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結(jié)構(gòu)應(yīng)變圖:- U8 n* K: t' ]
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