大型货架结构的有限元分析
有限元静力学分析实例
（2）定义集中力在主菜单中选择Load——Manager，在弹出的对话框中进行如图27所示的设置，然后点击Continue，在弹出的对话框中进行如图28所示的设置，然后点击OK。
图27图28
在Load Manager对话框中可以看到，如图29所示，名为Load-Point的载荷在分析步Step-Load-1中开始起作用，并延续（propagate）到分析步Step-Load-2中。
图30图31
图32
（4）定义受剪力的面返回Load功能模块，在主菜单中选择Tools——Surface——Create，在弹出的对话框中，在Name后面输入Surf-Load，然后点击Continue，选择如图33红色区域。
图33
（5）定义面载荷在Load Manager对话框中再次点击Create，进行如图34所示的设置，在弹出的Edit对话框中，设置向量起始坐标（0.0,0.0,0.0），回车确认，输入向量的终点坐标（0.0,-10.0,0.0），再次回车确认。设置Magnitude（大小）为36，点击OK，得到的部件如图35所示。
2.由于关心的是应力集中部位的应力状态，所以在模型中使用C3D20R单元（20节点六面体二次减缩积分实体单元）。
3.基于结构和载荷的对称性，可以只取模型的1/2进行分析（见图1）。
4.由于圆孔处螺纹的应力应变状态不是所关心的重点，可以简化杆件和圆孔之间的连接关系（如图1所示），不对杆件和螺纹精确建模，而是在杆件一端的受力点和圆孔内表面之间建立分布耦合约束。
图8
五、定义装配体
在Module列表中选择Assembly功能模块。点击左侧工具区中的 （Instance Part），接受默认参数，如图9所示，即类型为非独立实体，点击OK。
组装式货架有限元分析结构模型的研究
RESEARCH ON THE FEM STRUCTURAL MODEL OF ASSEMBLED RACK
M ei Baox ing Wang Zhuan Cheng Guoquan Weng Xun Beijing 100083)
( School of M echanical Engineer ing , Beijing U niv ersity of Science & T echnolog y
土层形式的多样性, 按照弹性地基模型计算时 , 有一 个很大的问题就是模型应该如何建立以及其具体尺 寸应该如何确定。如果要使用弹性地基模型, 就必 须事先确定地基的形式和建筑结构的沉陷曲线 , 这 显然在工程上难以实现。可以说 , 弹性地基模型的 不确定性大大限制了其可行性和使用范围。 同时我们注 意到, 混凝土的弹性模量为 2 2 104 ~ 3 8 20 6 104 N/ mm 2 , 钢 材 的 弹 性 模 量 一 般 为 104 N/ mm 2 。对于处 于弹性阶 段的 梁, 在 相
组装式货架有限元分析结构模型的研究
梅宝兴 王 转 程国全 翁 迅
100083) ( 北 京科技大学 机械工程学院 摘 北京
要 : 研究了组装式货架有限元分析过程中的建模问题 , 重点 解决了整体 模型建立 和连接方式 简化等 有限元 模型
难点。研究成果可以为同类货架的有限元分析建模提供 参考。 关键词 : 货架
第一作者 : 梅宝兴 男 1981 年 5 月出生 硕士研究生
收稿日期 : 2005- 09- 06
工业建筑
2006 年第 36 卷增刊
图 4) , 自然交点很可能多于一个 , 但是两爪之间的 距离远远小于货架整体尺寸, 在建模时取为一个节 点; 横梁或立柱与拉杆的连接大都采用搭接板焊接
重型车车架组合结构的有限元分析
按照实际试验和经验算法, 以垂直静力弯曲和 弯扭组合 2 种工况计算了车架的应力, 研究了货物 载荷的偏置及超载对车架应力的影响。重型车如遇 实际所承载荷过大、 路面不平及车速较高等因素 , 致 使行驶中的车架受到比较频繁的扭转和重载 , 很可 能会使得局部连接板区域及相关支架位置产生应力 集中, 从而产生车架的断裂破坏。 模态分析得出了该重型车车架的固有频率和振 型。计算表明, 车架在自然约束条件下低阶频率范 围在 9~ 45 H z, 车架振型表现为垂直弯曲、 面内弯 曲、 扭转及弯扭组合特征。 参考文献:
2
车架有限元模型的仿真数据分析
车架钢板弹簧座 处每个节点的垂直位移被约
束 ; 在车架的左右对称面上 , 选取 2 个节点分别进行 水平面内纵、 横向的附加约束, 就可以求出变形引起 的节点位移。模型计算的静载荷包括驾驶室及驾乘 人员, 发动机及油箱, 货厢及货物。前面 2 种为集中 载荷, 在建立有限元模型时将作用点设置在节点上, 程序可以直接叠加到结构载荷向量中去 ; 货厢及货 物为均布载荷, 在有限元分析时 , 程序将它们放置到 单元节点上 , 形成单元节点力向量, 然后经由单元载 荷乘子 , 把载荷情况叠加到结构载荷向量中去。 弯扭组合状态即在钢板弹簧座的左前、 右后分 17
《机械与电子》2005( 2)
M PC 类型 R BE2 R BE3 Expl icit
[ 2]
图 1 板簧的简化
还有导向作用( 图 1b) , 即钢板弹簧在各个方向上均 有刚度 , 但其它方向上的刚度要比垂直方向的刚度 大得多 , n 、 p 节点间为一刚性梁[ 3] 。节点 m 和 n , p 和 q 之间弹簧元的刚度分别为 y K / ( x + y ) 和 x K / (x + y)。 与支架位置相关联的弹簧单元支承点, 取在连 接销的中心点位置, 这样有助于模拟板簧对支架位 置的弯矩作用。如图 2、 表 1 所示, 弹簧元的上端点 与该中心点之间建议采用 RBE2 或 RBE3 型多点约 束 , 以实现连接点的位移协调或总力平衡。
扩展集装箱式活动房结构受力有限元分析
扩展集装箱式活动房结构受力有限元分析首先，我们需要了解扩展集装箱式活动房的结构特点。
扩展集装箱式活动房通常由钢材和玻璃等材料构成，具有压缩和扩展两种状态。
在压缩状态下，它具有较小的体积，适合运输和存放。
而在扩展状态下，它可以展开为较大的居住空间，满足人们的居住需求。
在进行有限元分析之前，我们需要确定该结构的边界条件和荷载情况。
边界条件包括支撑条件和连接条件，而荷载情况则包括静力荷载和动力荷载等。
在扩展状态下，集装箱的承载体系主要包括支撑框架和屋顶结构。
支撑框架需要能够承受自身重量以及来自外部的荷载，而屋顶结构需要能够抵御风压、雨雪等外部荷载。
接下来，我们可以使用有限元软件对扩展集装箱式活动房进行受力分析。
有限元分析是一种数值计算方法，通过将结构离散为有限数量的单元，以数学模型来模拟结构的行为和受力情况。
这种分析方法可以帮助我们准确计算结构的受力情况，并进行优化设计。
在有限元分析中，我们首先需要将扩展集装箱式活动房的结构进行几何建模。
然后，我们可以根据材料的力学性质和外部荷载的大小，对结构的单元进行划分，并设置相应的边界条件。
接下来，我们可以通过求解结构的位移和应力等参数，来分析结构在不同工况下的受力情况。
通过有限元分析，我们可以获得扩展集装箱式活动房结构的应力分布、变形情况和稳定性等信息。
根据这些分析结果，我们可以对结构进行优化设计，以提高其承载能力和安全性。
除了有限元分析，我们还可以通过实验验证来进一步验证结构的受力情况。
可以在实验室中进行各种力学试验，如拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等，以评估结构在真实工况下的受力情况。
综上所述，有限元分析是评估扩展集装箱式活动房结构受力的有效方法。
通过该分析方法，可以了解结构的受力情况，并进行相应的优化设计。
同时，结合实验验证，可以更准确地评估结构的性能和安全性。
这些研究成果有助于提高扩展集装箱式活动房的结构安全性，推动其在实际应用中的发展。
组合式钢货架的分析与有限元辅助设计
接的梁、杆结构等构成。梁与框架立柱 为典型的 半刚性 节点连接 ，这种连接方式一方面允许梁绕
受力前的轴线有一定的转动 ，另一方面又要求梁
端点可 以传递梁上的载荷对框架立柱 的弯矩 、扭
矩的组合作用。货架结构件 的计算及其选型需要 从应 用环境 、安全 性设计 、生产工艺及 安装 条 件 、力 系等方面 进行 分析 ，以确定 其选材 、结
的变形尺 寸 、构件 的细长 比等 ，保 证货架结 构
寸 、截面 的残余应 力分布 、初 始几何缺 陷 、构
件的端部 和侧 向支承 的条件 、荷 载的类 型及 其 加载作 用点 、连接节 点的约 束等。计算荷 载包 括恒荷载 、货震荷 载等。 组合式货 架可按照承 载能 力极 限状态和 正
Ｙ
设计 结构 、设计 原则 、力学简化模 型 、载荷 组
合 与校核 的方 法 ，又考虑 货架组合 整体结构 的 强度 、刚度 、稳 定． ｝ 生及其 结构 的加 固模 式 ，特
Ｘ
别是各种实际工况下的适应性设计与计算，同时 还要考虑制造工厂的加工精度及其工艺对装配结 构的影响 ，以及在工作载荷下的合理 、有限的弹 性变形 ，以满足客 户的实际需要 ，并追求货架系 统方案的最优性价比。
型钢或其他 型钢 。现 行的设计规 范中 ，对 于单 轴对 称冷弯薄壁 多孔截面 型钢 的设计 理论依据
和试 验数据都 不充分 ，生产厂家试 验样本 的可 代 表 性也不够。实际 应用中 ，此 类冷 弯薄壁 多 孔 截面型钢 的局部 屈曲 、弯扭屈 曲及 其承载 能
力的影响机 理比较复 杂 ，与框架 立柱 上孔洞 的
格 构 式 货 架立 柱 、 梁 的构 造 及 其 分 析
格 构式货架 立柱 、梁 的设计选 型 、生产 制
关于大型高层立体仓库货架系统的有限元分析(pdf 6页)
大型高层立体仓库货架系统的有限元分析刘春节万德安同济大学现代制造技术研究所大型高层立体仓库货架系统的有限元分析FEA on High Level Racks System of Giant Storage刘春节万德安同济大学现代制造技术研究所摘要：根据国家有关标准，参照美国货架制造业协会的指导性设计规范，运用MSC.Nastran 2001软件包，对一大型高层自动化仓库的货架系统，按常规工况和地震工况进行了有限元分析，对于货架的刚度和强度进行了评价。
关键词：立体仓库货架系统有限元分析载荷工况Abstract:Based on the related codes and the specification of the Rack Manufacturers Insititute U.S.A, this paper analyze the structural intensity and stiffness of the high level racks system of a giant storage considering the regular loadcase and seismic loadcase by using a commercially available general purpose finite element analysis program MSC.Nastran 2001. The appraisal on the analysis results is presented finally.Keywords:giant storage，high level racks system，finite element analysis，loads，loadcases0 引言随着现代物流业的发展，尤其是第三方物流的兴起，出现了越来越多的大型高层立体自动化仓库中，其高度达到三十米左右，单个库的货架排数也多在十排以上，每个托盘的承载也在一吨左右。
载重货车车架设计及有限元分析
摘要汽车车架是整个汽车的基体，是汽车设计中一个重要的环节。
车架支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的重要机件，承受着传给它的各种力和力矩。
因此，车架必须要有足够的弯曲刚度，也要有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命。
同时，随着现在汽车的发展，载重货车的乘坐舒适性，操控性能也在不断提高，因此车架的设计还应同时兼顾舒适性和操控性。
本文以商用载重货车为研究目标，结合货车的各项参数，对车架进行设计。
确定了车架总成以及纵梁横梁的各项参数。
运用solidworks软件做出了车架的三维模型图。
同时利用ANSYS WORKBENCH有限元分析软件对车架的四种典型工况做出静力分析，得到各种工况下的变形情况和应力分布情况，同时对车架进行了模态分析。
最后根据分析结果对车架做出优化建议。
关键词: 载重货车；车架；结构设计；有限元分析IABSTRACTThe vehicle frame is the base of the car, is one of the most important parts in the automobile design. Frame supports the engine clutch, transmission, steering gear, non bearing body and the container all spring quality the important parts, bear and pass it on to all kinds of force and moment. Therefore, the frame must have enough bending stiffness, also want to have enough strength, to ensure sufficient reliability and life. At the same time, with now the development of automobile and truck ride comfort, handling performance also continues to increase, so design of the frame should also combine comfort and handling.In this paper, the commercial truck as the research objective, combined with the parameters of the truck, the frame design. Frame assembly and the longitudinal beam parameters were determined. The 3D model chart of the frame was made by SolidWorks software.. At the same time, the finite element analysis software ANSYS Workbench of the frame of four kinds of typical working conditions to make static analysis, obtained under various conditions of deformation and stress distribution, and the modal analysis of the frame. Finally, according to the results of the analysis of the frame to make optimization recommendations.Keywords:Truck； frame；structure design；finite element analysisII目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1车架总成概述 (1)1.2国内外研究情况及其发展 (2)2 车架总成设计 (6)2.1参考车型及其参数 (6)2.2车架类型的选择 (6)2.3车架设计的技术要求 (11)2.4车架的轻量化 (13)2.5车架的参数设计 (13)3 车架的有限元静力学分析 (19)3.1车架几何模型的建立 (19)3.2车架有限元模型的建立 (19)3.3车架的静力学分析 (21)3.4 基于静力分析的车架轻量化 (32)4 车架的模态分析 (34)4.1车架模态分析的基本理论 (34)4.2车架有限元模态分析结果 (36)4.3车架外部激励分析 (40)5 总结与展望 (42)III5.1总结 (42)5.2工作展望 (43)参考文献 (45)致谢 (47)IV1 绪论1.1车架总成概述汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。
刚架的有限元分析
刚架的有限元分析有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种数值模拟方法，用于解决物体结构、材料、流体等的力学问题。
它将复杂的结构分解成小的、简单的单元，并在每个单元上建立适当的数学模型，最终求解全局问题。
有限元分析的步骤包括：前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要包括几何建模、网格划分和单元属性定义等；求解阶段则是通过建立合适的方程组并求解，得到所需的物理量；后处理阶段则是对求解结果进行可视化和分析。
在进行有限元分析时，首先需要对结构进行几何建模。
几何建模的目的是准确描述结构的形状和尺寸。
可以使用CAD软件对结构进行建模，也可以简单地使用几何参数描述结构。
在建模过程中，需要考虑结构的实际工作状态、边界条件和加载情况等。
接下来，需要对结构进行网格划分。
网格划分是将结构分解成小的、简单的单元，以便进行数学建模和计算。
常用的单元包括三角形单元、四边形单元和六面体单元等。
网格划分的精度和密度会影响到最终的求解精度和计算时间。
每个单元都需要定义适当的属性，如材料特性、边界条件和加载情况等。
材料特性包括弹性模量、杨氏模量、泊松比等，它们决定了材料在受力时的变形特性。
边界条件包括约束边界和加载边界，它们描述了结构的边界条件和约束情况。
建立了合适的数学模型后，就可以求解得到所需的物理量了。
通常，求解的过程是通过建立合适的方程组来实现的。
方程组的形式取决于问题的类型和边界条件。
可以使用有限元法、有限差分法或其他数值方法来求解方程组。
求解过程通常需要借助计算机进行，计算时间与问题的复杂度和求解精度有关。
最后，需要对求解结果进行后处理，包括结果的可视化和分析。
常用的后处理工具包括绘图软件和数据分析软件。
可视化结果可以帮助理解结构的行为和变形情况，进而优化设计。
数据分析则可以帮助提取结构的关键参数和性能指标，为结构的工作提供参考依据。
总结起来，有限元分析是一种强大的工程技术手段，可以帮助工程师解决复杂的结构和材料力学问题。
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大型货架结构的有限元分析
叶光华
【期刊名称】《纺织基础科学学报》
【年(卷),期】1990(000)003
【总页数】9页(P29-37)
【作者】叶光华
【作者单位】中国纺织大学
【正文语种】中文
【中图分类】TU31
【相关文献】
1.基于有限元分析的货架结构力学性能研究 [J], 何平
2.转向架存放库货架结构设计及有限元分析 [J], 周华祥
3.转向架存放库货架结构设计及有限元分析 [J], 周华祥;
4.大型高层立体仓库货架系统的有限元分析 [J], 韩书银;万德安
5.组装式货架有限元分析结构模型的研究 [J], 梅宝兴;王转;程国全;翁迅
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