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十吨双梁桥式起重机有限元分析 本教程在ANSYS13.0Mechanical APDL上调试完成。 1前处理 1.1创建几何模型 1） 分别建立桥式起重机的主梁和端梁的有限元几何模型，如图1、2所示。 图1 主梁几何有限元模型 图2 端梁几何有限元模型 2）根据图1中下拉菜单显示，弹出图3所示的对话框，分别建立主梁和端梁的面组。 图3 创建主梁面组 3）点击界面左端的ANSYS Main Menu中的Preprocessor- Archive Model-Write,弹出图4的对话框，将图1中建立的主梁几何模型保存为.cbd和.iges格式的文件。 图4 创建主梁的cbd和iges格式文件 4）在图2的端梁模型中导入主梁模型，点击Preprocessor- Archive Model-Read。在弹出的对话框中选择上部保存的主梁cbd和iges文件，从而将主梁模型导入到端梁模型中，如图5所示。 图5 桥式起重机的几何有限元模型 5）点击Preprocessor- Modeling-Operate-Booleans-Partition-Areas。选择主梁和端梁连接的面，将两部分模型搭接一起。 1.2定义单元类型、实常数和材料性能和板厚 1）点击Preprocessor- Element Type-Add/Edit/Delete,在弹出的Element Type的对话框中点击ADD按钮，弹出的Library of Element Type对话框中选择shell181单元，如图6所示。与此相同，依次添加mass21和combin39单元。 图6 定义单元类型 2）点击Preprocessor-Real Constants- Add/Edit/Delete,弹出图7所示对话框，分别设置mass21单元和combin39单元的实常数，如图8、9所示，mass21的质量设置为10t。 图7 定义实常数 图8 mass21单元实常数 图9 combin39单元实常数 3）点击Preprocessor-Material Props-Material Models，弹出图10所示对话框，点击对话框右边的Structural-Linear-Elastic-Isotropic，设置泊松比和弹性模量，如图11所示。与此相似，点击Structural-Density，设置材料密度为7.85e-9（注意，这里模型是毫米建模） 图10 定义材料属性 图11 定义弹性模量和泊松比 4）点击Preprocessor-Sections-Shell-Lay up-Add/Edit，弹出图12所示对话框，设置不同板厚的ID号和厚度Thickness。 图12 定义板厚 1.3 创建单元 1）点击Preprocessor-Meshing-Mesh Attributes-Pick Areas，选择相同厚度的板面，弹出图13所示的对话框，设置面的材料性能、单元类型和截面厚度。与此相同，直至所有面都赋予相应单元属性。 图13 定义壳单元属性 2）点击Preprocessor-Meshing-size contrls-manual size-areas-all areas，弹出图14对话框，设置合适单元大小。这里可以根据不同的受力部分而划分不同尺寸的单元大小。 图14 定义壳单元的尺寸 3）点击Preprocessor-Meshing-mesh-area-free，选中所有面，划分网格，如图15所示。 图15 桥式起重机有限元模型1 5）点击Preprocessor-Modeling-Create-Nodes-In Active CS。弹出图16所示对话框，创建节点10000，以在该节点上建立mass21单元。 图16 创建mass21单元节点 6）点击Preprocessor-Modeling-Create-Elements-Elem Attributes，弹出图17所示对话框，按图设置单元性质。再点击Preprocessor-Modeling-Create-Elements-Auto Numbered-Thru Nodes，选中上一步创建的节点，建立mass21质量单元。 图17 定义mass21单元属性 7）根据行走小车与主梁的接触位置，点击菜单栏下Select-Entities，弹出如图18(a)所示对话框，按图中设置，通过设置节点坐标值，选取行走小车与主梁接触处的节点。如图18(b)所示。 （a） （b） 图18 选择接触节点 8）点击Preprocessor-Modeling-Create-Elements-Elem Attributes，弹出图19所示对话框，按图设置combin39单元性质。再点击Pr