基于ANSYS Workbench的塔机吊臂有限元分析

ANSYS分析塔式起重机吊臂步骤塔式起重机吊臂是一种常见的起重机构。

它通常用于吊装重物，并且能够通过伸缩吊臂的长度来适应不同的工作条件。

利用ANSYS软件进行塔式起重机吊臂的分析可以帮助工程师了解吊臂结构的强度和刚度，并优化设计以满足设计要求。

下面是使用ANSYS软件进行塔式起重机吊臂分析的一般步骤：1.几何建模：首先，需要使用CAD软件或者ANSYS自带的几何建模工具创建塔式起重机吊臂的几何模型。

这个几何模型应该包括所有的主要结构组件，例如吊臂、支撑杆、立柱等。

2.材料定义和加载：在进行分析之前，需要对所使用的材料进行定义。

材料定义应包括材料的弹性模量、泊松比和密度等。

另外，还需要定义适当的加载条件，例如自重载荷、外部工况荷载等。

3.网格划分：对几何模型进行网格划分是进行分析的关键步骤。

足够准确的网格划分可以提供更精确的分析结果。

在划分网格之前，需要根据倾斜角度和吊臂的形状来确定合适的划分方式。

4.约束和边界条件：对于塔式起重机吊臂的分析，通常需要施加一些边界条件和约束。

例如，可以将塔座固定在地面上，使其不能发生任何位移。

此外，还可以施加其他约束条件来模拟实际工作条件。

5.应力分析：完成了网格划分和约束设置后，可以进行应力分析。

应力分析可以帮助工程师了解吊臂在不同工况下的应力分布情况。

可以通过绘制应力云图和边界应力图来可视化这些结果。

6.判断强度：针对应力分析的结果，可以对吊臂的强度进行评估。

可以检查吊臂是否满足强度设计要求，例如是否超过了材料的屈服强度或破坏强度。

7.刚度分析：除了强度外，刚度也是塔式起重机吊臂设计中的重要考虑因素。

可以通过刚度分析来评估吊臂在工作状态下的形变情况。

如果形变过大，可能会影响到起重机的操作性能。

8.优化设计：根据应力和刚度分析的结果，可以对塔式起重机吊臂的设计进行优化。

例如，可以增加材料厚度、增加支撑杆数量或改变结构形式等。

优化设计可以提高吊臂的强度和刚度，在满足设计要求的前提下减少结构重量。

基于ANSYS的塔式起重机塔身的静力学分析摘要：本文基于ANSYS软件，结合塔式起重机的结构特点和工作情况，对起重机塔身进行静力学分析。

针对塔式起重机塔身进行了应力和变形仿真计算分析，包括对塔身进行网格划分、施加载荷、固定约束和求解分析等。

结果表明，塔式起重机塔身结构符合要求。

关键词：ANSYS；塔式起重机；有限元分析；应力0引言随着国家现代化建设进程不断加快，对塔式起重运输机械的需求量也越来越大。

塔式起重机在多数情况下都是满载重载工作，各结构都承受较大的应力，因此对起重机在工作过程中的安全性能有很高的要求。

目前，对塔式起重机的安全性研究就是要在保证其施工效率的基础上最大程度地降低其发生安全事故的可能性，对塔式起重机的安全性分析主要可考虑以下两个方面塔式起重机自身的设计和操作人员的操作技术。

其中对起重机自身的设计有严格的要求。

随着科学技术和计算机技术的快速发展，使得ANSYS等仿真分析软件在机械领域广泛运用。

采用有限元分析的方法对塔式起重机进行仿真分析，可为实现产品轻量化提供参考。

本文以塔式起重机塔身为研究对象，运用ANSYS软件对塔式起重机塔身进行应力和变形仿真计算分析，通过ANSYS软件实现网格划分、施加载荷、固定约束和求解分析等过程，得到了塔式起重机塔身结构的应力应变图，最后分析塔身结构是否符合要求。

1建立有限元模型1.1有限元模型该模型运用SolidWorks建模软件建立，在建模过程中，将根据QTZ63塔式起重机塔身的实际结构特点，对其有限元模型做适当的简化，如忽略焊缝对塔机的影响，轴销连接均按固定连接对待等。

把建立的模型导入到ANSYS Workbench 中。

有限元模型如图1所示。

塔机塔身材料为Q235，其材料物理性能参数如表1所示。

表1 材料物理性能参数材料密度弹性模量泊松比Q 2357.8520.25图1 塔机塔身有限元模型1.2网格划分进入Mesh划分网格，选择所有实体，然后在Element Size中输入网格尺寸为500mm。

基于ANSYS的挖掘机动臂吊具的有限元分析摘要：动臂的平衡吊具受力较复杂，且不规则，而简化成杆或者梁的模型计算其理论强度和实际工况误差较大，文章利用有限元通用软件ANSYS采用多载荷步的方法校核其强度。

关键词：动臂；吊具；有限元分析；ANSYS；多载荷步ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro／Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。

文章利用ANSYS 10.0对工程机械挖掘机的部件动臂的起吊吊具做了有限元分析，以便保证吊具的强度和可靠性。

1建立proe模型建立的proe模型如图1所示。

图中绿色的实体即起吊吊具，最上面的圆孔处用卸扣和吊链连接，此处省略。

将该吊具从PROE中导出成IGS格式的ANSYS可识别的通用实体文件。

IGES （Initial Graphics Exchange Specification）是一种被广泛接受的中间标准格式，用来在不同的CAD和CAE系统之间交换几何模型。

对于输入IGES文件，ANSYS 提供两种选项：①SMOOTH选项。

没有自动生成体的能力，模型输入后需要一些手工的修复，而且，它不支持增强的拓扑和几何修改工具，所以用户必须用标准的PREP7机和工具来修改模型。

②FACETED选项。

采用增强的数据库，自动合并和生成体，如遇到问题，会提醒用户并激活一组增强的拓扑和机和工具来修复模型，大多数应采用该选项，对大型复杂的几何模型，建议采用SMOOTH选项。

文章采用第二种格式导入，在Import IGES File对话框中选Defeature model 选项导入后如2图所示。

此处全局坐标用标准的笛卡尔坐标系，坐标系在PROE中导出IGES格式时候设置在最上面的孔处，导入时在ANSYS中默认此坐标系。