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多台面模块化汽车衡秤台的有限元分析

2012-12-28

近年来,作为大型称重计量设备的汽车衡越来越广泛地应用于工矿企业、交通运输、港口、仓库等各个部门。随着经济的发展,运输车辆类型不断增多,装载能力不断提高,这就对汽车衡的承载能力提出了更高的要求[1]。

传统的汽车衡台面结构和刚度分析方法是把汽车衡简化成一简支梁,这种简化方法计算简单,在汽车衡行业的设计和校核计算中曾广泛采用,但这种建模方法也正是因为模型过于简化而导致最终结果的不可靠。随着计算机技术的日益发展和广泛应用,有限元分析方法逐渐成为结构力学分析中强有力的工具。

生产实践中,汽车衡是以刚度指标作为重要设计依据的。当车辆满载过秤台时,以后轮行至秤台纵向中间位置时产生的秤台弯曲变形最大,此时载荷为最大,秤台结构必须满足此时的刚度要求。按汽车衡秤台技术要求,秤台承受额定载荷时的允许最大弯曲变形不得超过秤台纵向长度的1/800至1/1000,从安全角度出发,z6尊龙凯时取纵向长度的1/1000作为校核指标,即5mm。

ANSYS提供了两种生成模型的方法:实体建模和直接生成模型。由于实体建模相对处理的数据较少,便于几何改进和单元类型的变化,这也便于下一步的优化设计。对于庞大或复杂的模型,尤其是三维实体模型更加适合,所以对于汽车衡秤台的刚度校核z6尊龙凯时采用实体建模。

整个秤台除支撑铁是35号钢以外,其余材料都是Q235,所以选定弹性模量为2×1011,泊松比为0.27。

最初计划定义单元类型为20节点的6面体单元SOLID95,考虑到上下盖板形状规则,为保证其单元形状为6面体,盖板用扫掠网格划分(SWEEP)或映射网格划分(MAPPED)。但由于盖板与槽钢及筋板焊接处情况较复杂且厚薄不一,各部分逐个进行网格划分效率低下,且容易出错,最终采用自由网格划分。而采用自由网格划分会导致6面体单元SOLID95退化为4面体单元,故最终采用10节点的4面体单元SOLID92。自由网格划分时其Smartsizing选定10级,单元尺寸Size定为0.2。

来源 电能质量分析仪 //1000qsw.com/

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