搜索ansys APDL：螺旋输送机螺旋轴有限元分析
2016-08-22 by:CAE仿真在线 来源:互联网
前几天做的一个项目的APDL分析,整理一下,说一下自己的思路,本分析为静力学分析,但是由于设备本身比较复杂,所以在模型的简化,处理,载荷的加载方面还是比较复杂的,具体分析情况如下:
为了简化模型,设备有限元模型由shell, solid, pipe, target, contact及mass单元所组成,建模和计算采用 ansys14.0软件。有限元模型主要包括:汽室、筒体、齿圈法兰、加强圈、进料端板、管支撑板、滚圈、滚圈垫板、换热管等,各单元的类型、数量和所模拟的零部件见表二。
表二:单元的类型、所模拟的零件
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序号 |
单元类型 |
单元数量 |
模拟的零件 |
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1 |
Shell63 |
194160 |
机身筒体、管支撑板、加强圈、齿圈法兰、进料端板、汽室 |
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2 |
Solid45 |
112320 |
滚圈、滚圈垫板、厚壁筒体 |
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3 |
Pipe16 |
61632 |
换热管 |
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4 |
Mass21 |
3 |
进料端、出料端、齿圈等处集中质量 |
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5 |
Target170 |
10872 |
滾圈内表面与垫板接触面 |
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6 |
Conta174 |
8640 |
垫板外表面与滚圈接触面 |
|
7 |
Conta175 |
1152 |
壳单元(shell)与实体单元(solid)的装配 |
在总体柱坐标下,进料侧滚圈与挡轮接触部位节点约束 Z方向位移,两个滾圈与托轮接触位置节点约束 X方向(径向)位移,进出料端边线处节点约束 Y方向(周向)位移。
⑴ 设备有限元模型重量 3.26×105 kg;
⑵ 物料重量:
CTA 物料密度为 1050 kg/m3,填充率为 20%。物料载荷以压力的形式作用于壳体内表面,该压力载荷沿整个设备机身长度均布,物料载荷施加情况见附图。
⑶ 扭矩:
机身转速为 3.62rpm,设备轴功率取 504kw,扭矩为 1.33×106N.m,。
⑷ 温度:
设备机身进行保温,因此假设设备机身温度均匀,约为 100℃。计算疲劳载荷时不考虑温差应力。
设备有限元模型见下图:
设备几何模型
有限元模型
设备变形结果
管支撑板应力强度
管支撑板应力强度
滾圈厚壁筒体和前滚圈垫板应力强度
滾圈应力强度
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