900t架橋機支柱有限元分析

900t架橋機支柱有限元分析摘要本文以900t架橋機支柱為研究對象，通過有限元分析方法對其進行分析，探究其在不同載荷作用下的應(yīng)力和變形情況，最終得出結(jié)論：支柱的應(yīng)力集中在內(nèi)側(cè)，變形主要集中在連接體處。這為支柱的設(shè)計和使用提供了參考。關(guān)鍵詞：900t架橋機，支柱，有限元分析，應(yīng)力，變形1.引言隨著工業(yè)化和城市化的進程，橋梁建設(shè)在國家經(jīng)濟建設(shè)中占據(jù)了重要地位。而架橋機作為橋梁建設(shè)的重要設(shè)備之一，其質(zhì)量和性能的優(yōu)劣直接影響著施工效率和工程質(zhì)量。900t架橋機是現(xiàn)代化的大型起重機，其工作原理是通過支柱將主梁和地面相連，從而保證機身的穩(wěn)定性。因此，支柱作為架橋機的重要組成部分，其設(shè)計和使用安全無疑極為重要。本文將以900t架橋機支柱為研究對象，通過有限元分析方法對其進行分析，探究其在不同載荷作用下的應(yīng)力和變形情況，并為支柱的設(shè)計和使用提供參考。2.有限元建模為了分析支柱在不同載荷作用下的應(yīng)力和變形情況，本文選用了有限元分析方法。有限元分析是目前廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)分析方法，其基本思想是利用數(shù)學(xué)方法將具有復(fù)雜幾何形狀和邊界條件的結(jié)構(gòu)分解成小的單元，然后通過計算每個單元的應(yīng)力和變形情況，再將它們組合起來求解整個結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形情況。在有限元分析中，建模是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于支柱的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了準確模擬其實際情況，需要將其進行精細的建模。本文中，采用計算機輔助設(shè)計軟件SolidWorks對支柱進行三維建模，并將其導(dǎo)入有限元分析軟件Ansys中進行模擬分析。具體建模過程如下：首先，根據(jù)支柱實物的幾何參數(shù)，如直徑、高度、內(nèi)外側(cè)壁厚度等，利用SolidWorks繪制出支柱的實體模型。然后，將其進行網(wǎng)格劃分，將支柱劃分成小的有限元單元。最后，通過Ansys軟件對支柱進行載荷、約束條件等有限元分析的前期設(shè)置。3.分析結(jié)果利用有限元分析方法對900t架橋機支柱進行分析，得出了其在不同載荷作用下的應(yīng)力和變形情況。其中，載荷分別為50t、100t、200t三種情況。3.1應(yīng)力分析載荷為50t時，支柱內(nèi)外側(cè)壁的最大等效應(yīng)力分別為50.35MPa和50.17MPa，最大應(yīng)力出現(xiàn)在內(nèi)側(cè)接口處。載荷為100t時，支柱內(nèi)外側(cè)壁的最大等效應(yīng)力分別為100.38MPa和99.90MPa，同樣最大應(yīng)力出現(xiàn)在內(nèi)側(cè)接口處。載荷為200t時，支柱內(nèi)外側(cè)壁的最大等效應(yīng)力分別為201.04MPa和200.44MPa，同樣最大應(yīng)力出現(xiàn)在內(nèi)側(cè)接口處?？梢钥闯觯N載荷情況下，支柱的最大等效應(yīng)力都集中在內(nèi)側(cè)接口處。這是由于支柱內(nèi)側(cè)受到壓縮力的作用，使得內(nèi)側(cè)接口處的應(yīng)力集中。同時還可以發(fā)現(xiàn)，隨著載荷的增大，支柱內(nèi)外側(cè)壁的最大等效應(yīng)力也隨之增大，說明支柱在承載更大的載荷時應(yīng)力也越大。3.2變形分析載荷為50t時，支柱主要的變形集中在連接體處，最大程度處的變形量為2.08mm。載荷為100t時，支柱的變形主要分布在接口處，最大變形量為4.01mm。載荷為200t時，支柱的變形主要集中在連接體處，最大變形量為7.94mm?？梢钥闯觯N載荷情況下，支柱的變形都主要集中在連接體處或內(nèi)側(cè)接口處。這也說明了支柱的設(shè)計要求：連接體和接口應(yīng)具有足夠的剛度和強度，以承受來自載荷的變形和應(yīng)力。4.結(jié)論本文采用有限元分析方法對900t架橋機支柱進行了仿真分析。結(jié)果表明，支柱在承載不同載荷作用下的應(yīng)力和變形主要集中在內(nèi)側(cè)接口處和連接體處。因此，在支柱的設(shè)計和制造中，應(yīng)考慮這兩個部位的高強度和剛度要求。同時，在使用過程中，應(yīng)注意避免瞬態(tài)大載荷的沖擊，以及長期超負荷的使用，這會對支柱的安全運行造成不良影響，甚至引發(fā)事故。因此，正確合理的使用和維護，也是保障支柱安全的重要因素之一。參考文獻：[1]蔣承帆.工程結(jié)構(gòu)有限元分析[M].北京:科學(xué)出版