基于ADAMS和ANSYS的起重機動態(tài)仿真分析與故障診斷.pdf

1、Pro/e、ADAMS和ANSYS是CAE技術(shù)中最常用和最重要的的軟件之一.CAE是包括產(chǎn)品設(shè)計、工程分析、數(shù)據(jù)管理、試驗、仿真和制造在內(nèi)的計算機輔助設(shè)計和生產(chǎn)的綜合系統(tǒng)。CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣發(fā)展也相當(dāng)快，CAE技術(shù)的功能主要有產(chǎn)品的建模、工程分析與仿真。當(dāng)前CAE系統(tǒng)正向智能化發(fā)展，被很多公司、工廠用于新產(chǎn)品開發(fā)，以縮短新產(chǎn)品研制的周期、降低成本和提高質(zhì)量、加強企業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭能力。本文以馬鋼的一臺旋轉(zhuǎn)掛梁起重機為對象，綜

2、合運用Pro/e、ADAMS和ANSYS三個軟件，實現(xiàn)了對該起重機的強度校核、故障診斷和整改修復(fù)。另外本課題建立了三維建模、整機仿真、有限元分析之間的有機聯(lián)系。除了應(yīng)用在故障診斷也可以把這個技術(shù)方法應(yīng)用在產(chǎn)品開發(fā)上。 首先本文通過對起重機發(fā)展趨勢和國內(nèi)外起重機CAE研究現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)了在起重機研究領(lǐng)域綜合應(yīng)用各種CAE技術(shù)的必要性和空白點，從而確立了本文的研究方法和技術(shù)路線。將Pro/e、ADAMS和ANSYS三個軟件綜合應(yīng)用

3、到起重機的強度校核、故障診斷和整改修復(fù)中是本文最大的創(chuàng)新點。 其次使用三維建模軟件Pro/e完成了起重機各個零部件的建模和裝配，并通過MECH/PRO插件完成了Pro/E和ADAMS的無縫對接。在Pro/e建立的三維模型基礎(chǔ)上，使用ADAMS對樣機進(jìn)行了修改和約束并按照本起重機的性能參數(shù)給樣機施加驅(qū)動。完成了起重機樣機的剛體仿真，在仿真結(jié)果中提取了所需要的載荷為下一步靜強度校核做好準(zhǔn)備。利用ANSYS有限元分析軟件，借助ADAM

4、S得到的載荷對該起重機主梁進(jìn)行了靜強度校核。 再次在ANSYS中解決了ADAMS所需要的主梁柔性體的生成問題。通過ADAMS/Flex模塊完成了主梁柔性體的替換。解決了小車在主梁上行走即在柔性體上施加動載荷的問題。利用ANSYS Fatigue Tool在剛?cè)狁詈戏抡嫠玫降妮d荷文件的基礎(chǔ)上，對于主梁腹板變截面處進(jìn)行了無缺陷理論疲勞壽命的計算。對于實際壽命小于理論壽命的情況，應(yīng)用斷裂力學(xué)理論進(jìn)行了合理的解釋并進(jìn)行了裂紋擴展分析。