基于ansys的某吊件受力模拟分析.pdfVIP

吊件受力及变形分析

一、问题描述

某吊件结构如图1所示，现需验算当1号孔承受18t荷载或2、3号同时承受10t荷载时，

该吊件是否会破坏。

考虑到荷载折减系数，本文采用ANSYS分别模拟在以下两种情况下，该吊件的受力及变

形：（1）2、3号孔固定，1号孔作用12t荷载；（2）1号孔固定，2、3号两孔分别作用7t荷载。

图1吊件结构示意图

二、有限元模拟

由于研究对象为同一结构，故两种情况的模型和材料参数都相同，仅是边界条件有差异，

采用映射网格划分法，建立有限元模型如图2所示：

图2有限元模型

11

材料为Q345号钢，取弹性模量为E2.0610Pa，泊松比为0.28，屈服强度为

8

f3.4510Pa。采用理想弹塑性，即其应力应变关系如图3所示：

y

图3材料应力应变曲线

关于荷载，考虑到钢丝绳穿过吊件的孔洞，通过与孔洞的接触面传递荷载，做以下假设：

①钢丝绳与1号孔的接触面为圆孔的上半柱面，与2、3号孔的接触面为圆孔的下半柱面；②荷

载垂直于接触面并且均匀分布。

根据合力相等原则，可建立下列等式：







Wptrsindmg(1)

0

其中：W—吊重，N;

p—作用于接触面的等效均布荷载，Pa；

t—孔的高度，m；

r—孔的半径，m；



—均布荷载的角度，rad。

m—重物质量，kg；

g—重力加速度，9.8N/kg。

mg

由（1）可得：p（2）

2rt

33

将m1210kg，mm710kg，rrr0.03m，t0.06m，

1231231

tt0.02m77

代入（1）中，可分别求得：p3.2710Pa，pp5.7210Pa。

23123

1、情况一：2、3号孔固定，1号孔作用18t荷载

荷载约束情况见图4所示：

图4情况一的荷载与约束图

进行静力求解，得到结果如图5～9所示：

图5变形图-斜视

图6变形图-右视

图7变形图-前视

图8总变形云图