斗輪堆取料機(jī)是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型散料運(yùn)輸設(shè)備,其有限元模型在建立過程中很容易出現(xiàn)與實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)不上的問題.基于三維建模軟件SolidWorks和有限元分析軟件Hypermesh,提出從局部到整體的逐層建模方法,建立有限元模型.為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,針對(duì)建立的斗輪堆取料機(jī)有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析,得到結(jié)構(gòu)前6階固有頻率及振型.基于實(shí)驗(yàn)測得該型斗輪堆取料機(jī)的固有頻率,將其與仿真結(jié)果對(duì)比,兩者得到的固有頻率基本一致,測試相對(duì)誤差在5%以內(nèi),精度較好.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及數(shù)值仿真表明:通過逐層建模方法建立的有限元模型能有效地揭示斗輪堆取料機(jī)的結(jié)構(gòu)特性,為此類型斗輪堆取料機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析提供參考.同時(shí),逐層建模的方法更加快捷高效,為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建模仿真提供了參考和借鑒. 

【文章來源】：湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,35(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

斗輪堆取料機(jī)的三維模型

將斗輪堆取料機(jī)的三維模型按照多個(gè)部件分別導(dǎo)入Hypermesh中，模型導(dǎo)入后進(jìn)行拓?fù)錂z查和幾何清理工作，清理自由邊和T形邊，確保網(wǎng)格劃分的速度和質(zhì)量，提高計(jì)算精度．斗輪懸臂部分本身的形狀是不規(guī)則的，其上方安裝了許多零部件如斗輪機(jī)構(gòu)、前臂架帶式輸送機(jī)、改向滾筒、上下托輥、配重裝置和走臺(tái)欄桿等，由于這些零部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大小不一致，在建立有限元模型的過程中，需將這些都去掉．如圖2所示為斗輪堆取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)．由于結(jié)構(gòu)是對(duì)稱分布，故將其截開，后期通過鏡像處理，同時(shí)，將結(jié)構(gòu)簡化處理，結(jié)果如圖3所示．行車機(jī)構(gòu)在斗輪堆取料機(jī)運(yùn)作的情況下，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)影響較小，可以忽略不計(jì)．圖3 經(jīng)過整體裝配后的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

圖2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的簡化模型網(wǎng)格劃分是進(jìn)行有限元分析的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，將直接影響計(jì)算結(jié)果的精度和工作量[14]．斗輪堆取料機(jī)的結(jié)構(gòu)以鋼板結(jié)構(gòu)為主，采用殼單元模擬．對(duì)模型進(jìn)行抽中面處理之后，根據(jù)模型大小以及在保證計(jì)算精度的前提下，設(shè)定網(wǎng)格單元的大小為30 mm，使用2D單元自動(dòng)劃分網(wǎng)格處理，對(duì)劃分好的網(wǎng)格要進(jìn)行單元質(zhì)量檢查．在有限元模型中對(duì)翹曲度、縱橫比、扭曲角和雅克比等都有嚴(yán)格的限制．同時(shí)，允許有一些不合格的單元，不過其與總單元的比例必須要低于15%[15].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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