申请/专利权人：大连华锐重工集团股份有限公司

申请日：2021-11-26

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114139419B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/17;G06F111/04;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.03.22#实质审查的生效;2022.03.04#公开

摘要：本发明提供一种基于有限元模拟的皮带机移设提升力与水平力计算方法。本发明方法建模过程简单，仿真计算高效：单元类型全部为低阶单元，计算结果可靠：不仅考虑轨道自身的影响，还通过创建支架有限元模型考虑了支架刚度对提升力和水平力的影响。可以有效地评估皮带机支架、轨枕和轨道的应力分布：支架、轨枕和轨道都通过有限元模型实际创建，载荷工况的有效组合可分析提升力与水平力综合作用下的应力情况。本发明不仅可以方便地计算出皮带机移设时所需的提升力与水平力从而实现移设机快速选型，而且可以有效地评估皮带机支架、轨枕与轨道的应力分布情况从而实现结构优化设计，保证其实际移设过程中不会发生损坏。

主权项：1.一种基于有限元模拟的皮带机移设提升力与水平力计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提升力的计算：步骤11、创建皮带机支架、轨枕与轨道分段梁单元模型，附属件以质量单元的形式创建于对应的支撑位置，在每个轨枕与轨道交接处的正下方沿竖直方向创建一个杆单元，还在连接轨枕和轨道的交叉位置创建刚性单元；步骤12、在模型中间部分任意侧轨道上找一个节点对其施加一个垂直向上的强迫位移约束，约束所有杆单元底部节点的竖向位移，约束两条轨道与轨枕交点中一侧轨道末端端部节点的两个水平方向位移以及施加重力载荷；步骤13、求解计算，查询并确定竖向位移非零但几乎接近于零的节点所处位置，强迫位移约束节点的反力为移设提升力；步骤2、水平力的计算：步骤21、基于步骤11创建的模型进行便于水平力计算的模型删减；步骤22、在步骤13所确定的节点及位于此节点靠近强迫位移约束侧的所有节点以外，约束所有轨道与轨枕交接处节点竖直方向和垂直于轨道的水平方向位移，约束两条轨道与轨枕交点中非施加强迫位移约束侧端部节点的沿轨道方向的水平位移；步骤23、对步骤22中所有施加约束的节点位置施加垂直于轨道方向的水平载荷；步骤24、求解计算，查询与强迫位移约束节点最近的施加了垂直于轨道的水平方向位移约束的两个节点的水平反力，所查询的节点满足其反力接近于零或刚刚出现方向与施加强迫位移约束的方向相同，查询强迫位移约束位置节点的反力，此反力绝对值即为皮带机移设过程中所需要施加的水平力大小；所述步骤11中，沿轨道方向平移复制预设数量的上述所创建的所有质量单元、杆单元、刚性单元，复制的步长为分段的长度，并合并重复节点；所述步骤21中，用于水平力计算的模型通过如下步骤完成：以分段支架长度范围为参考删除步骤1中计算提升力时所施加强迫位移约束节点一侧的所有分段支架梁单元以及对应节点，删除模型中所有的杆单元及多余节点，删除模型中原来的所有约束与载荷，在原施加提升强迫位移约束的位置施加向外的水平强迫位移约束。

全文数据：

权利要求：

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