钢丝绳直线段有限元建模与分析.pdfVIP

第 28卷 第4期 五邑大学学报 (自然科学版 ) 、，o1．28 NO．4 2014正 l1月 JOURNAL OF wUYIUNIVERSITY (NaturalScience Edition) NOV． 2Ol4 文章编号 ：l006．7302 (20l4)04·0067·05 钢丝绳直线段有限元建模与分析 王斌 ’。史天录 ’。景亚杰 (1．五 邑大学 机电工程学院，广东 江门 529020； 2．西安建筑科技大学 材料学院。陕西 西安 710055) 摘要：利用 Patran软件设计 了 1×6钢丝绳直线段股和独立绳芯钢丝绳的有限元模型 。利用 Nastran进行了有限元分析，计算中考虑了一端固定、一端轴向旋转情况下钢丝绳的栽荷与应 变的关系和股内各钢丝分栽荷情况．对比有限元分析结果、理论计算结果和 实验结果发现 。三 者间误差均在容许 范围内，验证了本文有限元模型的有效性． 关键词：钢丝绳 ；应力应变；分栽 ；有限元分析 中图分类号：034；TD532 文献标志码：A W ireRopeLineSegmentFiniteElementM odelingandAnalysis WANG Bin ‘ ， SHITian—lu。JING Ya—jie (I．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，WuyiUniversity，Jiangmen529020。China； 2．SchoolofMaterialsandMineralResources，Xi’anUniv．ofArch．Teeh．，Xi’an710055。China) Abstract：WiththeaidofthePatransoftware．anew finitemodeliSestablishedforthe1×6straight strandandtheIWRCstraightwireropeandafiniteelementanalysisandcalculationismadeusing theNastran．Thecalculationtakesintoaccountthevariationofaxialloadwithaxialstrainandload distributioninthesituationwhereoneendofthewirei8fixed．Comparativefiniteelementanalysis result．theoreticalcalculationresultandexperimentalresultshowthattheerrorsinthethreeresults arewithintheallowablerangeandverifytheeffeetivenessofthefiniteelementmode1． Keywords：steelwirerope；stress-strain；loaddistribution；FEA 为研究钢丝绳的失效机理，研究人员不断将新方法、新思路引入对钢丝绳的研究中 【，常见的 钢丝种类有 Ix6钢丝绳、独立钢丝绳芯 (IndependentWireRopeCore，IWRC，又称 7~7钢丝绳 )、 Scale6xI9钢丝绳等．由于钢丝绳几何形状复杂，在轴向受载的情况下绳内钢丝的响应复杂且为非线 性，传统的钢丝绳数学模型只能在忽略一些因素 (如忽略绳 内钢丝间的摩擦 )下解决钢丝绳的局部 特性，只在弹性变形范围内分析钢丝绳受载响应、求解简单的钢丝绳数学模型、分析钢丝间线接触 等，而有限元分析方法可 以分析钢丝绳受载后复杂响应．本文通过有限元建模与分析方法，对典型 的 I×6钢丝绳进行建模分析，并将其应用到结构更复杂的IWRC钢丝绳．最后，通过将有限元结果 与实验结果进行对 比，以验证本文所用方法的有效性． 收稿 日期 ：20l4-0709 基金项