基于有限元的烟用框栏受力分析.pdfVIP

总第265期机械管理开发Total265

2025年第5期MechanicalManagementandDevelopmentNo.5,2025

仿真分析

DOI:10.16525/14-1134/th.2025.05.011

基于有限元的烟用框栏受力分析

刘飞，刘柯宏，王绪，蒋仕飞，韩国栋，谢惠

（云南烟草机械有限责任公司，云南昆明650032）

摘要：针对不同卷烟企业对不同结构框栏的使用需求，设计了不同的烟叶存储专用框栏的三维模型，并采用有限

软件Ansys的静态结构分析模块对框栏进行了受力分析。分析结果表明：在满足卷烟企业最大负载工况的情况下，

框栏的应力值远远小于材料的屈服强度极限；采用底面承重的框栏强度薄弱点的受力小于采用销子承重的受力，

但是采用底面支撑座的连接方式，四边的立柱变形量略大于使用销子支撑的变形量，且变形量可以忽略，所设计的

框栏均能满足使用需求。

关键词：框栏；烟叶存储；有限元分析

中图分类号：TS43文献标识码：A文章编号：1003-773x(2025)05-0028-03

0引言1有限元模型的建立

烟叶框栏[1是云南中烟工商一体化运作方式下由于本位的烟用框栏结构比较复杂如图1所示，

最重要的烟叶运输载体，在规范化，便利性方面具有而目前的Ansys所提供的分析模块功能不完善。

重要的意义。框栏具有可折叠、拆除功能。在烟站收购

环节[}],折叠长边侧板,便于人工烟叶装框，烟站转运

复烤厂运输的时候[3,采用网盖来盖合框体,可采用

锁紧装置将盖合后重叠的网盖锁紧,在复烤时[4,将

长侧板翻下进行取烟操作。同时，四个侧面均可进行

翻折摆放，取下定位销即可将长短侧边翻折重叠，减

小体积便于在不使用时存储堆叠。由于框栏四侧边可

以翻折以便于减少体积,所以针对变形翻折之后的定

位，不同卷烟企业对框栏的外形有着不同需求：有的图1框栏整体结构

卷烟企业希望翻折之后侧边立柱直接与底面支座接在Ansys分析模块中很难多烟用框栏进行快速

触；有的卷烟企业则希望在侧边立柱上增加一个销的建模。通常人们都是在外部软件如AutoCAD、

SolidWorks、UG、Pro/E或者中望CAD中先搭建好模

子,销子与立柱相连接,立柱距底座有一定的距离,重

量通过销子承载。需要根据卷烟企业的要求，设计不型,在通过Ansys软件中的外部接口导人模型。再跟

同外形结构的框栏。目前,构件尺寸正在朝着大型化进实际需要对模型进行数据分析处理。针对此次框栏

的方向发展,而其结构件测试的成本也随之增加。因受力点的分析，立柱和底部的底座是主要的研究对

此,找到一种有效的结构计算分析方法对于节约成本象，为了简化运算过程，仅仅保留立柱和底座的结构

以及结构校核和开发新型装备就显得极为重要[5]。随特征。本次采用UG进行有限元建模，再将其导人到

着计算机技术的发展，有限元法在结构分析中得到Ansys中进行有限元的后续操作。

了广泛的应用。有限元强大的建模和结构分析功能1.1单元设置与材料属性

活用于复杂结构的应力、变形、屈曲、疲劳及强度分针对烟用框栏结构中的不同结构，Ansys分析模

析[6]。Ansys机械制造业常用的一款通用分析软件，块中预置了常用的材料，可以选择相应的材料进行

用途广泛，可以在机械结构设计、飞行器整体设计、静态力学分析。由于框栏采用的材料为Q235-A,故

和汽车等多领域使用。Ansys多物理场仿真及耦合在材料定义中找到结构钢，将其设置为此框栏的材

的独特功能，以及200多种单元类型，可以对复合料。Q235-A由于有各种优异的力学性能,所以他是

材料结构设计、材料研