下载文档原格式
有限元受力分析在承台钢套箱围堰中的应用◎ 杨楠 中国铁建港航局集团有限公司总承包分公司摘 要：在港口和桥梁工程施工过程中，受潮汐或季节性的水位上涨影响，有时会遇到混凝土结构处于设计低水位以下，又或者构件在持续长时间里淹没在水下，随即促使了钢套箱围堰形式的运用。
然而根据工程特点，需采用不同形式的钢套箱，并且作为水中施工围堰，安全控制要求高，故更应注重制作、施工过程中的受力分析。
钢套箱是钢板和型钢组合体，节点较多，手算工程量大且精度不高，为此实际工程中应加强机算的运用。
下文中，工程人员利用有限元软件，通过有限元模拟分析钢套箱受力情况，不仅提高了工作效率，而且形象直观地验证结构安全可靠性。
关键词：水中承台；钢套箱；有限元分析；水压力1.引言随着城市交通的发展，跨江跨海桥梁建筑增多，桥梁水中分离式基础具有桩多、尺寸大等特点，对于水中施工及基础围堰要求更高。
目前水中低桩承台采用套箱围堰、双壁钢围堰、沉井、钢板桩或钢管桩围堰等方法施工[1-2]。
几种方法优点各异，而深水基础施工技术的进步，钢套箱围堰因其具有诸多优点在大型桥梁施工中得到了广泛应用，经过多年的工程实践，出现了多种钢套箱围堰施工技术[3]。
作为上部结构安全施工的保障，钢套箱的强度、刚度和稳定性对整个系统起到了关键性作用。
因此，本文通过工程的实例介绍，并结合有限元软件对钢套箱围堰进行受力分析，验证其安全性，也为类似工程提供借鉴参考。
2.工程概况本海区潮型属不规则半日潮型，日潮不等现象比较明显，设计水位：常水位：+0.55m；设计高水位：+1.61m；极端高水位（50年一遇重现期）：+2.13m。
本工程场地较为平缓，属浅海沉积带或滨海沉积带地貌。
工程场地内原泥面普遍分布有海相沉积层软土，即淤泥及淤泥质粉质粘土，其中淤泥埋藏较浅、厚度较大。
新月路B段桥以及异形I、异形II结构桥下部结构采用钻孔灌注桩+承台基础的方式。
其中承台底标高-1.75m，承台顶标高和墩底标高为-0.25m。
基于ABAQUS的钢水罐回转台整体结构有限元分析摘要：采用Solid Edge三维建模软件ABAQUS非线性有限元软件对150t 钢包回转台进行了三维实体建模和有限元计算分析。
通过对该钢包回转台回转臂结构的有限元计算分析，为回转台的设计、改进提供了技术指导。
该钢包回转台建成投产后产生的位移与有限元结果相符合，表明建立的模型合理，体现了数值建模（CAE）和有限元分析在回转台设计中的重要价值。
关键词：包回转台；CAE；有限元分析Ladle rotary Overall structure based on ABAQUS finite element analysisWANG LI-dong1 WANG Xue-zhi1（1 Physics and Electrical Engineering，Hexi University，Zhangye 734000，Gansu Province，China）Abstract：Solid Edge 3D modeling software ABAQUS nonlinear finite element software 150t ladle turret of a three-dimensional solid modeling and finite element calculation and analysis. Calculated by the ladle turret slewing arm structure of the finite element analysis，and provide technical guidance for the turret design，improved. The ladle turret After the completion of the displacement finite element results are consistent，indicating that the model is reasonable and reflects the numerical modeling and finite element analysis （CAE）turret design value.Key words：Ladle turret；CAE；Finite Element Analysis0 前言钢包回转台位于炼钢跨和连铸跨之间，其转臂从炼钢跨一侧的吊车接受钢包，旋转180°将钢包转到浇注位置。
现阶段大包回转台底座快速准确安装的方法分析发布时间：2021-12-06T07:48:13.548Z 来源：《中国建设信息化》2021年15期作者：罗启超高纲何兵兵[导读] 连铸机是钢铁行业生产中的必备机械设备，对于提升钢铁生产效率罗启超高纲何兵兵重庆钢铁股份有限公司重庆市 401220摘要：连铸机是钢铁行业生产中的必备机械设备，对于提升钢铁生产效率，提高钢铁生产的质量有着重大影响，当下国家对钢铁生产行业的提出了新的发展要求，尤其是针对产能与质量方面提出了更为严格的要求，这就促使着各个钢铁企业必须要重视连铸机的安装、运行质量，做好对该设备的维修与定期更新工作。
而大包回转台作为连铸机当中的核心设备，大包回转台的正常运行与质量是决定连铸机安全稳定运行的基础，由此就需要重视对大包回转台以及底座的安装工作，以正确的安装方法来提升安装的精确度，缩短安装所需要的时间，同时节约维修与更新的成本。
本文则对此展开积极探究，以期为相关学者提供参考。
关键词：大包回转台；底座；安装当下因为钢铁行业调整资源配置结构，优化产能的需要，不仅仅要求相关工作人员要提升其技能水平，生产出质量更高的钢铁产品，同时也要求对安装人员要能够更为快速的、更为准确的安装核心设备，而大包回转台作为连铸机中的核心设备，就需要安装人员引起重视，熟悉大包回转台的工作运行机制与结构，以此来提升安装的质量水平，如此，加强对人员的培训力度，强化提升安装人员的技能水平就成为该领域的重要课题。
而在大包回转台的安装中，底座的安装是最为重要的内容，底座安装的质量，底座安装的精确度更是对大包回转台安装质量将会造成直接的影响[1]。
由此，以下就对大包回转台以及底座安装的相关知识进行探究，分析大包回转台底座快速安装的方法，以期为我国钢铁生产行业的发展提供助力。
1.大包回转台安装的具体内容1.1前期准备工作大包回转台的安装以及大包回转台底座的安装需要提前做好相关的准备工作，通过对设备安装的具体流程以及众多学者关于大包回转台的前期安装程序进行分析发现前期的准备工作主要涉及到以下具体内容：①运输路线的确定：大包回转台由于质量较重，机械设备体积较大，因而在进行安装的时候，钢铁厂内部必须事先规划好运输路线，避免耽误正常的生产工作，且不仅仅是规划好重新安装的大包回转台的运输路线，还需要规划好原来旧的回转台的运出路线。
双轮铣转台有限元静力分析贺雷，王淑婧，倪坤，关庆宇（江苏徐工工程机械研究院有限公司，江苏徐州 221004）［摘要］本文在对双轮铣的作业特点进行分析的基础上，选取脱困和起臂两个典型工况对转台进行受力分析，建立了力学模型，并应用有限元软件ANSYS Workbench进行静力分析，得到了转台的应力和应变云图，揭示了转台的应力分布情况，找到了转台在结构设计上的薄弱环节和富余部位，为结构进一步优化和减重提供了理论依据。
［关键词］双轮铣；转台；有限元；静力分析［中图分类号］TU67 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2021）02-0062-03Finite element static analysis of two wheel milling turntableHE Lei，WANG Shu-jing，NI Kun，GUAN Qing-yu双轮铣槽机（以下简称双轮铣）是目前基础施工领域内工法最先进、技术复杂程度最高的地连墙设备，具有成槽精度和效率高、破岩能力强、适应地质范围广、对周边环境影响小等特点。
双轮铣主要由底盘、转台、臂架、卷扬、软管绞盘、发动机、铣刀架等组成。
其中，转台是双轮铣的核心构件之一，其通过回转支承固定在底盘上，通过回转减速机驱动实现回转运动。
转台一般为整体焊接式结构，由中间的回转平台主体和左右边梁组成。
文章以某型号双轮铣的转台主体为研究对象，在典型工况受力分析的基础上对转台结构进行有限元静力分析，以在满足使用要求的前提下，为转台的结构优化和减重提供理论依据。
1 转台典型工况受力分析双轮铣在施工时，首先需要行走至指定位置，然后依次进行转台回转90°（转台垂直于履带）、对孔、铣刀架下放、铣刀架提升等动作。
转台的典型受力状态可分为：（1）脱困工况，指当铣刀架在槽孔中被卡住时，需要主卷扬以较大提升力进行提升脱困；（2）起臂工况，指臂架从水平状态通过变幅油缸起升到工作状态的过程。
·技术分析·钢包回转台回转支承的接触强度有限元分析任学平１① 刘嘉鑫１，２（１：内蒙古科技大学机械工程学院 内蒙古包头０１４０１０；２：巴彦淖尔市产品质量计量检测中心 内蒙古巴彦淖尔０１５０００）摘 要 根据回转支承的受力及结构特点，应用滚动轴承载荷理论，对三种极端工况下滚动体的载荷分别进行了计算，得到最大接触应力值。
建立回转支承的简化模型，利用ＡＮＳＹＳ有限元仿真分析软件进行强度分析，得出三种工况下每排滚子接触强度的有限元仿真结果，与理论计算结果对比相接近，验证了三维接触模型的网格划分、接触算法、载荷和约束的施加等研究方法的正确性，理论计算与数值模拟相互佐证，表明分析计算的可靠性。
计算结果表明在长期承受较大的接触应力作用下，最终使滚动体受载作用严重，出现裂纹、点蚀等情况。
关键词 钢包回转台 回转支承 接触强度 有限元分析中图法分类号 ＴＦ３４１．６ ＴＨ７０３．３ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０６ ０１１ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｎｔａｃｔＳｔｒｅｎｇｔｈｏｆＳｌｅｗｉｎｇＢｅａｒｉｎｇｏｆＬａｄｌｅＴｕｒｎｔａｂｌｅＲｅｎＸｕｅｐｉｎｇ１ ＬｉｕＪｉａｘｉｎ１，２（１：ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０；２：ＢａｙａｎｎｕｒＰｒｏｄｕｃｔＱｕａｌｉｔｙＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＴｅｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂａｙａｎｎｕｒ０１５０００）ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｌｅｗｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｐｐｌｉｅｓｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｌｏａｄｔｈｅｏｒｙｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｌｏａｄｏｆｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｕｎｄｅｒｔｈｒｅｅｅｘｔｒｅｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｏｂｔａｉｎｓｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｌｅｗｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇｔｈｅＡＮＳＹＳｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｅａｃｈｒｏｗｏｆｒｏｌｌｅｒｓｕｎｄｅｒｔｈｒｅｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈａｒｅｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｍｅｓｈｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｃｏｎｔａｃｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｌｏａｄａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｎｔａｃｔｍｏｄｅｌｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｒｅｍｕｔｕａｌｌｙｓｕｐｐｏｒｔｉｖｅ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｌｏｎｇ ｔｅｒｍｌａｒｇｅｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｗｉｌｌｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｂｅｈｅａｖｉｌｙｌｏａｄｅｄ，ｗｉｔｈｃｒａｃｋｓａｎｄｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｌａｄｌｅｔｕｒｒｅｔ Ｓｌｅｗｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ Ｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ１ 前言钢包回转台是板坯连铸机中应用最广泛的钢包支承和承运设备，钢包回转台有回转、升降、钢液称重、锁紧、倾动和钢包加盖保温等多种功能［１］。
钢包回转台的三维建模及有限元分析张晓春袁振文首钢工学院北京 100041摘要：为了校核在钢包容量增大的前提下设备安全系数是否符合要求，采用有限元方法对于钢包回转台进行了结构分析。
应用数字化建模技术进行钢包回转台零件的三维建模；对于需要进行校核的主要部件进行数字化虚拟装配；采用有限元方法对于受力关键部件进行了网格划分、应力应变分析。
设备强度校核结果表明：在钢包回转台在结构不变的前提下，钢包容量从原来的300吨增加到目前的320吨时，设备安全系数符合要求，可以满足钢包容量增加以后的强度要求。
虚拟装配所得到的设备三维数字模型，为进一步进行数字化机构分析奠定了基础。
关键词：连铸，钢包回转台，计算机辅助工程，建模，装配，有限元方法Three-dimensional Modeling and Finite Elenent Analysisof Ladle TurretX.C. ZHANG1, a, Z.W. YUAN1, b1Shougang Institute of Technology，Beijing，100041，Chinaa zxcff@,b yzhwen1971@Keywords:Continuous casting, Ladle turret, Computer aided engineering, Modeling, Assembly, Finite element methodAbstract.To verify if the factor of safety was adequate while the steel ladle capacity was extended, the steel ladle turret structure was analyzed with the finite element method. The three-dimensional model of the ladle turret parts were constructed with the 3D digital modeling technology. The models of main subassembly that need to be checked were digitally assembled imitatively. The key forcing parts were FEM Meshed and analyzed the stress and the displacement. The verify check results show: The factor of safety of the equipment is large enough for the ladle capacity raised from 300t to 320t without changing the ladle turret structure. It can meet the strength requirement after the ladle capacity was extended. The equipment assemble three-dimensional model can also be used for further digital mechanism analysis.1 引言连铸机的钢包回转台安装在连铸车间钢水接受跨和连铸跨之间的浇铸平台上，是连续铸钢生产的重要设备，由一组套筒与钢梁及顶、底板、筋板等构成，结构紧凑、复杂，如图1[7]所示，其作用是实现满包与空包的快速更换。
高速卧式加工中心回转工作台刚度有限元分析方法秦柱学;殷国富;陈珂;周军;骆军军【摘要】Based on the analysis of the mechanical structure and working conditions of the rotary worktable of high speed horizontal machining center THS6350 and combined with its design index requirements for rigidity performance, a finite element analysis model of the rotary worktable is established. Its constraints and loads are calculated and imported. Through the rigidity analysis with ANSYS, the maximum stress and strain positions of the worktable are identified and the checking calculation of its rigidity is carried out. The analysis results show that the worktable structure can meet the design index requirements for rigidity performance.%通过对高速卧式加工中心回转工作台机械结构、工况的分析,结合其刚度性能设计指标要求,建立了回转工作台有限元分析模型,并对其约束与工况载荷进行了计算与导入.基于ANSYS平台针对THS6350高速卧式加工中心回转工作台进行刚度分析,找出了工作台的最大应力、应变部位,并对其刚度进行了校核计算.分析结果表明,此工作台结构满足刚度性能和设计指标要求.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2011(049)002【总页数】4页(P4-7)【关键词】高速卧式加工中心;回转工作台;刚度校核;切削力;有限元分析【作者】秦柱学;殷国富;陈珂;周军;骆军军【作者单位】四川大学制造科学与工程学院,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】TH1321 工程背景及问题的提出高速卧式加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床，是典型的集高新技术于一体的机械加工设备。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：310T×2钢包回转台用大型回转支承有限元分析学生姓名：王宇晨学号：0964103932专业：机械设计与制造及其自动化班级：机09-9班指导教师：张鑫宇摘要回转支承是一种非常特殊的大型轴承，由于能够承受轴向径向载荷以及倾覆力矩的作用，被广泛地应用于各种工程机械上，是工程机械的关键部件之一。
回转支承是依靠滚动体与内、外圈的滚动接触来支撑转动部件并传递力和运动的，因此，接触问题是研究回转支承的基础，直接影响着回转支承的承载能力使用寿命。
接触问题是一种非线性问题，本文利用有限单元法对回转支承的接触问题进行分析，其具体内容和结果如下。
论文首先总结了国内外的回转支承发展概况和接触问题有限单元分析的研究现状，对回转支承的接触问题以及有限单元法进行了全面的介绍，并提出了分析回转支承接触问题的有限单元方法。
其次以钢包回转台回转支承为例，通过钢包回转台各种不同的作业工况来分析回转支承的受力情况。
运用ANSYS有限单元分析软件对131.50.4500型回转支承进行了接触分析。
关键词:回转支承;有限单元分析;接触问题AbstractSlewing ring is a very special large bearings, because it can bear radial load and overturning moment axial role, is widely used in various engineering machinery, construction machinery is one of the key components. Slewing ring is to rely on the rolling element and the inner and outer rings of the rolling contact to support the rotating parts and transmit force and motion, and therefore, the contact problem is to study the basis of slewing ring, slewing a direct impact on the carrying capacity of life. Contact problem is a nonlinear problem, this paper using the finite element method for contact problems slewing analyze its specific content and results are as follows. Firstly, summed up the development of domestic and slewing profiles and contact problems finite element analysis of the research status of the contact problem for slewing and finite element method for a comprehensive presentation and analysis of slewing ring made contact with the finite element method. Followed by ladle turret slewing example, through a variety of different ladle turret operating conditions to analyze the forces slewing ring. The use of finite element analysis software ANsys type slewing bearing 131.50.4500 were contacted analysis.Key words: Slewing ring; finite element analysis; contact problems目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 第一章绪论. (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2回转支承简介 (1)1.3接触问题有限单元分析国内外研究概况 (2)1.4钢包回转台回转支承的结构与分类 (3)1.5回转支承主要失效形式 (5)1.6本文主要研究内容 (6)第二章接触问题的有限单元分析 (8)2.1引言 (8)2.2有限单元法简介 (9)2.3有限单元法的基本思想 (9)2.4有限单元工具(ANSYS)介绍 (12)2.5 ANSYS一般分析步骤 (14)2.6 ANSYS接触问题分析 (17)第三章回转支承接触问题的力学分析 (19)3.1基本假设 (19)3.2滚动体上压力计算 (19)第四章回转支承接触问题的有限元分析 (22)4.1引言 (22)4.2接触问题的有限元分析 (22)4.3接触分析参数设定 (24)4.3 结果分析 (25)4.4命令流 (29)4.5本章小节 (32)第一章绪论1.1课题研究的目的及意义回转支承又称为转盘轴承，是一种非常特殊的大型轴承，由于能够同时承受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩的共同作用，而且具有回转灵活、结构紧凑、安装维护方便等特点，因此，被广泛应用于工程机械、食品机械、起重机械、航天机械以及运输机械等领域。
