箱体底部框架结构强度计算.(DOC)
2 箱式变电站箱体钢底架强度计算(2)
箱式变电站箱体钢底架强度计算苏州爱信输配电设备公司肖云骧蒋剑刚倪敏摘要：箱体的钢底架是整个箱式变电站承重载体，其强度直接影响箱式变电站在起吊、装卸过程受力变形后完好程度，故在设计、施工中备受关注。
对于非金属GRC 脆质材料箱体更显重要。
关于箱式变电站、起吊受力分析及底架变形量挠度，计算方法供讨论参考。
关键词：起吊受力、挠度、实例计算预装式箱式变电站，从生产制造企业，到箱变使用场所，都有一个运输过程，也就是说箱式变电站要经过整体起吊、装卸和运输过程。
而箱变箱体的强度重点体现在保证运输、起吊、装卸过程中箱体不发生变形，损坏。
而箱体是箱变的承重载体，箱体底座钢架的刚度，是保证箱变起吊过程中，受力不发生破坏性变形关键部件。
其受力后的变形大小将影响到箱变的整体强度，所以箱体的钢制底座的机械强度、刚度是极其重要的。
现就其底架的起吊受力及受力的变形进行分析计算，供参考。
1箱式变电站在搬运起吊的受力状况经对箱式变电站在装卸起吊过程的受力情形见图1分析，认为与门式起重机或锅炉筒体，其支撑点向中间移动相似，其自重为均布载荷作用于箱体底架上。
门式大梁和建筑中的一些梁在工程中按材料力学观点均简化为简支梁。
简支梁作为受弯杆件，在梁受力弯曲后的轴线是一条曲线，称挠曲线。
轴线的纵向挠曲位移称挠度。
箱式变电站在起吊时，钢底架要受自重载荷G作用，还要受起重时行车起吊速度V所产生的惯性力Q影响。
以及起重操作中的“点动”形成的冲击动载荷P d的影响，见图2。
这时钢底架会产生纵向弯曲、变形，其变形程度由挠度f大小来衡量。
2箱体钢底架受力弯曲所产生挠度f 计算（1）箱体钢底架所受的力，由图1a 示，当箱变以提升速度V 向上起吊时： ①底架所受力平衡方程R –G –Q = 0 R 合力 R = G + Q a 加速度 Q = ma = gG.a g 重力加速度a = tV V 01m 质量V 0 起始速度 V 1 最终速度 t时间②底架在箱变起吊“点动”操作时，见图2，产生冲击载荷P a P d = G .K d K d 动荷系数 K d =1+lG g AE V (2)V吊车速度 E 钢索弹性模数 A钢索截面积G 箱变重l钢索长度③底架上所受的均布载荷q由图1b知，底架的载荷为均布载荷qq1 = R/L = G+Q/L 箱变自重G与惯性力Q形成的均布载荷q2 = P d /L = G . K d /L 箱变自重与纵向冲击力作用形成的均布载荷（2）底架受力后产生的最大挠度fmaxfmax =λ24245(384-EIl q） q q1或q2E 底架槽钢弹性模数I 底架槽钢惯性矩λ =lm｛见图1b｝3实例计算现以一台外型尺寸5200×2500×2500（墙高）m/m箱式变电站为例，箱体材料为GRC复合材料制造，底架采用14a槽钢焊接而成，底架见图3。
模板强度及稳定性计算
模板计算一、模板构造模板采用厚度为6mm的定型钢模，横肋间距为350mm、纵肋间距为450mm，横肋采用尺寸为80mm*10mm、厚为6mm的钢板，上面加焊同样尺寸的盖板以加强模板刚度，形成T形结构。
横向侧模之间采用对拉螺栓固定。
纵向侧模外用钢管固定。
模板具体设计构造见模板设计图纸，附后。
二、荷载计算1、竖向荷载根据《路桥施工计算手册》相关内容，荷载取值如下：（1）新浇混凝土自重：按配筋量大于2%算取26kN/m3。
（2）模板重量：取0.75 kN/m2。
（3）倾倒混凝土时产生的冲击力：取2.0kPa。
（4）振捣混凝土产生的荷载：取2.0kPa。
（5）人员、机具材料堆放等荷载：计算模板时取2.5kPa。
2、水平荷载根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）推荐的模板侧压力计算公式：Pm=4.6v1/4式中：v——混凝土的浇筑速度，m/h。
混凝土浇筑速度取3m/h。
盖梁混凝土浇筑侧压力为：6.05kPa。
三、底模验算图一图示圆弧段即为收荷载最大的位置，讲圆弧型荷载偏安全的转化为直线段计算。
此部分总荷载值如下：（1）新浇混凝土荷载：26kN/m3×3.4m×1.3m（按荷载较大的B形桥墩宽计算）×4.8m=551.616 kN（2）模板重量：0.75 kN/m2×4.8m×（3.4m+3.4m）=24.48 kN（3）倾倒混凝土时产生的冲击力：2.0kPa×1.3m×3.4m=8.84 kN（4）振捣混凝土产生的荷载：2.0kPa×1.3m×3.4m=8.84 kN（5）人员、机具材料堆放等荷载：1.0kPa×1.3m×3.4m=4.42 kN总荷载值为：N=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）= 612.83 kN 化为均布荷载大小为：P=N/（1.7*∏*1.3）=88kPa。
矿用隔爆型矩形箱体外壳强度设计计算
矿用隔爆型矩形箱体外壳强度设计计算2010-10-03 20:33:43 作者：phpcms 来源：浏览次数：330 引言矿用隔爆型外壳是电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点0 引言矿用隔爆型外壳是电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。
1 矩形箱体外壳的外壁结构简化及强度计算该种结构外壳的外壁可简化为在整个板面上作用均布载荷，四边固定的等厚矩形板模型。
根据弹性力学计算，最大应力点发生在矩形长边的中心位置，即图 1中的P点。
最大挠度位置发生在板面中心位置，即0 点。
当板与板为锐角相交时，则应力将增加。
若用圆角相交时，应力集中将会降低所以在设计时尽量在板与板相交处靠圆角相交每块板的模型可以用图 1的结构简图表示板面中心的最大弯曲正应力：式中α、β——与矩形长和宽比值有关的系数( 见表 1 ) ；b——矩形板的宽度，m m；q——实验压力，MP a ；t——矩形板的厚度，m m；E——材料的弹性模量。
防爆外壳通常采用一般碳钢Q235 。
可以根据第三强度理论式中σs ——材料屈服点；n ——材料屈服极限的安全系数，一般碳钢n=1.25。
在不加加强肋的情况下，矩形外壳外壁厚度可根据式 ( 5 ) 得出在实际设计中，当边长较长，一般单边超过 3 0 0mm的矩形薄壁板在满足强度时，还要考虑壳体变形。
多采用焊接加强肋的办法来提高强度和刚度。
2 螺栓大小的计算矩形外壳的连接法兰单个螺栓轴向载荷分布不均匀，根据压力类容器计算方式，当 A ／ B>2时( 尺寸见图3 ) ，近似认为箱体内压力形成的轴向载荷由长边上的螺栓承担，单个螺栓最大载荷Q= 0 .66 B c q+ 2 d c m q ( 7 )式中 B——过螺栓中心矩形的短边长度， mm；c——螺栓中心距离， mm；d——密封垫有效宽度， m m；m——密封垫系数。
框架结构计算书.【范本模板】
1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积 4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数 08。
0m ax =α, 40。
0T g =，基本雪压 -20m 6KN 。
0S ⋅=,基本风压—20m 40KN 。
0⋅=ϖ，地面粗糙度为 B 类.地质资料见表 1.表 1 地质资料2. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。
主体结构共 6层,层高 1层为 3.6m , 2～6层为 2.8m 。
填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙 400mm ；内墙 200mm .窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。
楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取 120mm ，梁截面高度按跨度的1/812/1～估算，尺寸见表 2，砼强度采用 mm 43N . 1f , mm 3KN 。
14f （C —2t —2c 30⋅=⋅=。
屋面采用彩钢板屋面。
表 2 梁截面尺寸(mm柱截面尺寸可根据式 cN f ］［NA c μ≥估算.因为抗震烈度为 7度，总高度 30m <,查表可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值 8。
0][N =μ;各层的重力荷载代表值近似取 12-2m KN ⋅，由图 2。
2可知边柱及中柱的负载面积分别为 2m 35. 4⨯和 2m 8。
45。
4⨯. 由公式可得第一层柱截面面积为边柱 32c 1。
34。
5312106A 98182mm 0。
814.3⨯⨯⨯⨯⨯≥=⨯中柱 23c mm 51049114。
38. 0610128. 45。
425。
1A =⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为 371mm 和 389mm 。
根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为 600m m 600m m ⨯，构造柱取400m m 400m m ⨯。
基础采用柱下独立基础,基础埋深标高 -2.40m ，承台高度取 1100mm 。
框架结构计算
X X X X X设计学生：指导老师：三峡大学XX学院摘要：本设计课题为。
Abstract：The project is the design of a express hotel.关键词：框架结构抗震等级内力分析荷载组合独立基础板式楼梯Keywords:frame structure前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教与学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本组毕业设计题目为。
1.建筑设计1．1工程概况本工程为该工程采用钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度(0. 1g)，设计地震分组为第一组，抗震等级为三级。
1．2地质资料工程重要性等级为三级，本地区属亚热带大陆行季风气候，1．3平面布置在平面布置中1．4立面布置1．5各种用房和交通联系的设计本工程工程重要性等级为三级，根据《旅馆建筑设计规范》1．6建筑各构件用料、装饰及做法1.墙体：2.结构设计2．1．1结构布置方案及结构选型根据建筑使用功能要求，本工程采用框架承重方案。
框架柱网布置如下图2.1.1：2．1．2确定结构计算简图（1）计算基本假定：○1一片框架可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略（因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力）；○2楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略（因而在侧向力作用下，楼板可做刚体平移或转动，各个平面抗侧力作用时，假定结构无侧移。
（2）计算简图如下图2.1.2（1）根据图2.1.13.9m＋＋＝5.1m，其中3.9m为层高，0.6m为室内外高差和基层顶面到室外地面的高度；二层柱高为 3.9m，标准层柱高从楼面算至上一层楼面，均为3m图2.1.2（1）框架计算单元简图框架梁跨度（按柱中心线确定）：AB、CD跨：5400m；BC跨：7800m框架柱高度：底层：Z1＝5100mm；二层：Z2＝3900mm；标准层：Z3＝3000mm，框架计算简图如下图所示。
框架结构计算书__毕业设计结构计算书
结构手算书专业：土木工程班级：*******姓名：***指导老师：***采用预制楼板、现浇横向承重框架，抗震设防烈度为 7 度，地震分组为第一组，二类场地，基本风压ω0=0.8KN/2m 。
基本雪压20/35.0m kN s =，地粗糙程度为B 类。
抗震设防烈度按8度(0.2g)，Ⅱ类场地，一组；地基承载力特征值150kPa,不考虑基础深宽修正，基础埋深 2.0m 。
C25混凝土，,/9.112mm N f c =,/27.12mm N f t =8.2,/78.12==c tk E mm N f ×104,/300335HRB /210235HPB /2'22mm N f f mm N f mm N y y y ===级钢筋，；级钢筋；ξb=0.55。
进行框架结构设计。
一、框架计算简图及梁柱截面尺寸 1.计算单元选取框架布置均匀对称，现取一榀框架作为计算单元，单元宽度是7.2m ，计算简图如下：2.（1）恒荷载标准值Gk1)屋面恒载屋面防水、保温、隔热 2.91 KN/m2预制楼板 25×0.12=3.00 KN/m2吊顶 0.12 KN/m2合计 6.03 KN/m22）楼面恒载面层水磨面层 0.65 KN/m2整浇层 35厚细石混凝土 0.84 KN/m2结构层预制楼板 3.00 KN/m2吊顶 0.12 KN/m2合计 4.61 KN/m23）框架横梁自重取梁宽 b=250mm,梁高h=500mm,则有25×0.25×0.50＝3.125（KN/m）4)梁顶线荷载屋面梁： 6.03×7.2+3.125=46.54（KN/m）楼面梁： 4.61×7.2+3.125=36.34（KN/m）(2)竖向活荷载标准值Qk1)屋面活载雪荷载： 0.25 KN/m2 屋面均布活荷载：按不上人,考虑维修荷载,取为 0.7 KN/m2屋面梁活载： 0.7×7.2＝5.04（KN/m）2）楼面活载根据荷载规范，办公楼楼面活载标准值取 2.0 KN/m2 楼面梁活荷载： 2.0×7.2＝14.4（KN/m）3）风荷载标准值Wk基本风压为W=0.35 KN/m2 ,风载体型系数迎风面为0.8,背风面为－0.5,综合为μs=0.8－(－0.5)=1.3。
模板强度及稳定性计算
模板计算一、模板构造模板采用厚度为6mm的定型钢模，横肋间距为350mm、纵肋间距为450mm,横肋采用尺寸为80mm* 10mm＞厚为6mm的钢板，上面加焊同样尺寸的盖板以加强模板刚度，形成T形结构。
横向侧模之间采用对拉螺栓固定。
纵向侧模外用钢管固定。
模板具体设计构造见模板设计图纸，附后。
二、荷载计算1、竖向荷载根据《路桥施工计算手册》相关内容，荷载取值如下：(1 )新浇混凝土自重：按配筋量大于2%算取26kN/m3o(2)模板重量：取0. 75 kN/m20(3)倾倒混凝土时产生的冲击力：取2. 0kPa o (4)振捣混凝土产生的荷载:取2. 0kPa o(5)人员、机具材料堆放等荷载：计算模板时取2. 5kPa o2、水平荷载根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)推荐的模板侧压力计算公式：Pm=4. 6v x 1式中：v——混凝土的浇筑速度，m/h。
混凝土浇筑速度取3m/h o盖梁混凝土浇筑侧压力为：6. 05kPa o三、底模验算CO3/图一图示圆弧段即为收荷载最大的位置，讲圆弧型荷载偏安全的转化为直线段计算。
此部分总荷载值如下：(1)新浇混凝土荷载：26kN/m3 x 3. 4m x 1.3m (按荷载较大的B形桥墩宽计算)X4. 8m=551. 616 kN(2)模板重量:0. 75 kN/m2x 4. 8mX ( 3. 4m+3. 4m) =24. 48 kN(3)倾倒混凝土时产生的冲击力：2. OkPaX 1. 3mx3. 4m=8. 84 kN(4)振捣混凝土产生的荷载：2. OkPaX 1. 3mx3. 4m=8. 84 kN(5)人员、机具材料堆放等荷载:I. OkPaX 1. 3mx 3. 4m=4. 42 kN总荷载值为：N= (1) + (2) + (3) + (4) + (5) + (6) = 612.83 kN化为均布荷载大小为:P=N/ (l・7*n*l・3) =88kPa o1、面板计算(1 )强度计算选用模板区格中四面固结的最不利受力情况进行计算。
框架桥计算
框架桥计算书1—12×6.5m斜交30度计算：复核：一、模型的建立本框架桥跨径为1—12×6.5m，斜30度，框架的立面如下图所示：结构（边墙、顶板、底板）采用板单元模拟，板厚如上图所示，箱体长取12m 框架顶覆土共计0m，列车荷载作用考虑分布两道列车车道，线间距取4.6米运梁车荷载作用（900吨）结构与地基采用弹性连接，基地换填至花岗岩W4层，承载力为200KPa。
如图：模型图边界条件示意图二、荷载计算 1.恒载 1) 自重框架结构采用C35混凝土，容重3/0.26m kN =γ。
2) 恒载竖向压力：覆土重和顶板道碴重：覆土的容重按19 kN/m 3计算，故q h γ==19×0=0Pa 道碴的容重按23kN/m 3计算，故0.82318.4q h kPa γ==⨯= 恒载竖向压力：q=0+18.4=18.4kpa3) 混凝土收缩荷载：混凝土的收缩徐变影响，采用顶板降温15度考虑。
4) 恒载侧向压力（按规范TB10002.1-2005第4.2.3计算）顶、底板中心线处土压力计算如下表所示：2、活载1）列车活载 中—活载； 2）列车活载引起的土压力参考《铁路桥涵设计基本规范》4.3.4计算公式4.3.4中：hq h +=5.2165故顶、底板中心处的列车活载土压力计算如下（取ξ=0.35）：3）横桥向列车荷载分布宽度为：B=2.5+2×（0.8）×0.5=3.3m （扩散到框架顶板） 4）运梁车活载 DCY900型轮胎式运梁车运梁车受力简图全车共计16轴，轴距均为2.1m 满载总质量m总=900 000+280 000=1180 000kg=11800 kN 每轴荷载N=m总/16=737.5 kN两纵列轮距4.7m,同轴4轮宽度5.9m 5）运梁车活载引起的土压力参考《铁路桥涵设计基本规范》4.3.4计算公式4.3.4中：hq h +=5.2165进行修正取5532.5h q h=+ 故顶、底板中心处的运梁车活载土压力计算如下（取ξ=0.35）：6）横桥向列车荷载分布宽度为：B=4.7+1.2+2×（0.8）×0.5=6.7m （扩散到框架顶板）3、荷载组合荷载组合考虑：1） 恒载组合=自重+恒载竖向压力+收缩荷载+恒载侧向压力 列车荷载组合2）列车主力组合=恒载+列车活载+列车活载侧压力 3）列车顶板主力组合=恒载+列车活载 运梁车荷载组合4）运梁车主力组合=恒载+运梁车活载+运梁车活载侧压力（双侧） 5）运梁车顶板主力组合=恒载+运梁车活载6）运梁车未上桥组合=恒载+运梁车活载侧压力（单侧）7）运梁车未下桥组合=恒载+运梁车活载+运梁车活载侧压力（单侧）三、内力计算结果1列车荷载作用1）列车荷载作用顶板内力图图1 列车荷载主力包络作用下顶板弯距图（Mxx）单位：kN·m/m、2）列车荷载作用底板内力图：图2 主力包络作用下底板弯距图（Mxx）单位：kN·m/m3）列车荷载作用边墙内力图图3 列车主力包络作用下边墙弯距图（Mxx）单位：kN·m/m2运梁车荷载作用1）运梁车荷载作用顶板内力图4 运梁车荷载主力包络作用下顶板弯距图（Mxx）单位：kN·m/m 2）运梁车荷载作用底板内力图5 运梁车荷载主力包络作用下底板弯距图（Mxx）单位：kN·m/m 4）运梁车荷载作用边墙内力图图6 运梁车荷载主力包络作用下边墙弯距图（Mxx）单位：kN·m/m 四、截面强度验算由以上计算结果分析可知：双线列车荷载作用和运梁车作用两种工况下框架结构主要受力方向（Mxx），在目前框架配筋情况下，顶板、底板和边墙的强度和裂缝均满足要求。
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箱体底部框架结构强度计算内容：一、强度计算说明二、有限元模型的建立三、添加材料力学参数四、有限元模型网格划分五、边界条件与载荷设置六、求解结果与分析七、结论2017年3月21日张胜伦一、强度计算说明该包装箱用于某天线的运输包装，以确保天线在存放、运转时的稳定、干燥，使后续的试验能正常顺利地进行，并保证试验过程中产品质量与安全。
其主要安装方式为将天线吊装固定于转接板组件上，再将转接板组件固定于包装箱内的运输支撑板上，之后将箱盖吊装于包装箱底框架上，对正箱底对应安装槽，使用锁扣固定箱盖与底框架，完成天线的包装。
本次分析主要针对包装箱的转接板和底部焊接框架，分析其变形量和强度、刚度是否满足产品使用要求。
下图为为箱体底部框架的结构示意图。
图1 包装箱结构示意图对箱体底部框架的线性静力学强度计算，其过程如下：1、建立箱体底部框架的结构模型与静力学计算模型；2、设置箱体底部框架的材料力学性能参数；3、进行结构化网格划分；4、编辑合理的边界条件和荷条件；5、运用线性静态结构求解器进行求解；6、在后处理模块中加载模型的变形、等效应力情况；7、根据计算结果，得出结论。
经过长时间的求解计算，最终得出箱体底部框架的线性静力学强度计算结果。
二、有限元模型的建立本研究中，由于箱体底部框架的一些零件形状结构比较复杂，所以本研究中在不影响整体就够强度的前提条件下对复杂零件进行简化。
忽略对箱体底部框架强度影响较小的零部件如螺栓、螺母、扣减以及包装箱内的物品。
如图2，为箱体底部框架的详细设计结构模型。
图2 箱体底部框架详细设计模型箱体底部框架的各个零部件均是由焊接、铆钉连接或者螺栓连接，所以零件上存在大量的焊缝、铆钉孔或者螺栓孔，这些焊缝间隙和孔的尺寸相对于箱体底部框架的整体结构而言很小。
而大量的间隙和小孔的存在会在很大程度上影响箱体底部框架整体结构的网格划分，且导致求解不收敛，所以在力学模型中大量的焊缝、铆钉孔和螺栓孔被忽略。
箱体底部框架整体结构的线性静力学计算中，假设各个连接部位是安全可靠的，连接和焊接牢固且强度远大于零部件材料的屈服强度。
而连接部位是否可靠应在连接强度相对薄弱的部位单独进行强度计算。
另外，本研究中仅对箱体底部框架自身的重力进行计算。
最终建立简化的力学计算模型，如图2所示。
图3 箱体底部框架简化结构模型三、添加材料力学参数箱体底部框架结构的材料主要为铝合金，所以为简化计算模型，本研究中将其他附件材料忽略，整体箱体底部框架简化结构模型的材料为均质的铝合金材料。
起吊吊钩结构为钢材，所以添加结构钢材料。
在ANSYS Workbench 中Engineering Data模块的材料库中添加铝合金（Aluminum Alloy）材料和结构钢（Structural Steel）材料，并在Static Structural-Mechanical模块中为每个箱体底部框架零件模型赋予相应的材料。
如下图为材料参数。
图4 材料参数四、有限元模型网格划分将以上箱体底部框架简化模型导入ANSYS Workbench中的Design Molder模块中建立有限元模型，如下图所示。
图5箱体底部框架的有限元计算模型箱体底部框架简化模型在结构上均为长方体的拓扑结构，其结构特点比较突出。
模型中三维曲线和复杂曲面等异形结构和复杂外形很少，结构化网格生成比较容易。
所以本次强度计算中，网格划分方法为结构化网格主导，即以六面体网格单元类型为主导，局部复杂区域采用非结构化网格填补。
结构化网格从严格意义上讲，结构化网格是指网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元。
结构化网格生成技术有大量的文献资料。
结构化网格有很多优点:1.它可以很容易地实现区域的边界拟合，适于流体和表面应力集中等方面的计算。
2.网格生成的速度快。
3.网格生成的质量好4.数据结构简单5.对曲面或空间的拟合大多数采用参数化或样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更容易接近。
结构化网格的生成技术只要有：代数网格生成方法。
主要应用参数化和插值的方法，对处理简单的求解区域十分有效。
PDE网格生成方法。
主要用于空间曲面网格的生成。
本研究中控制箱体底部框架简化结构所有模型的网格大小不超过30mm，吊钩部分控制器网格大小不超过6mm。
如下图为箱体底部框架简化结构模型的网格划分结果，其中网格的节点数为129567,单元数为24860。
图6 箱体底部框架的网格划分结果五、边界条件与载荷设置在箱体底部框架的简化力学模型导入ANSYS Workbench中的Design Molder 模块后，检查各个零部件是否缺失，各个几何特征是否齐全。
设置箱体底部框架与产品运输运输板安装的位置载荷为35000N，箱体底部框架与侧壁板连接处设置载荷为1500N，模型整体施加重力惯性载荷，箱体底部框架与支承零部件连接的部位固定。
如下图为箱体底部框架的边界条件与载荷施加的图。
图7 箱体底部框架的边界条件与载荷设置六、求解结果与分析对箱体底部框架的简化模型进行以上材料添加、网格划分、边界条件和载荷施加均设置完毕之后，用求解器进行求解。
经过长达4个小时的迭代求解计算，最终求解结果收敛。
在ANSYS Workbench的后处理模块中添加其整体变形云图和等效应力云图。
最终计算结果为：箱体底部框架的变形为框架的弯曲变形，最大变形位移为0.11128 mm，最大等效应力为4.4464 MPa。
图8 箱体底部框架整体变形云图图9 箱体底部框架等效应力云图七、结论在箱体底部框架整体结构的线性静力学计算中，假设各个焊接部位、连接部位是安全可靠的前提下，对箱体底部框架简化模型的线性静力学强度计算。
1、得出以下结论：箱体底部框架的整体结构的弯曲变形量为0.11128 mm。
箱体底部框架的变形量很小。
2、箱体底部框架在以上等效载荷和边界条件的工况下最大等效应力为4.4464 MPa。
不会达到材料的强度极限。
所以结构强度符合要求。
说明：由于本人水平有限，本次报告中若有谬误与纰漏，烦请各位经验丰富的工程设计人员批评指正。
ProjectFirst Saved Monday, March 20, 2017Last Saved Monday, March 20, 2017Product Version 17.0 Release Save Project Before Solution NoSave Project After Solution NoContents∙Units∙Model (C4)o Geometry▪Partso Coordinate Systemso Connections▪Contacts▪Contact Regionso Mesh▪Mesh Controlso Static Structural (C5)▪Analysis Settings▪Standard Earth Gravity▪Loads▪Solution (C6)▪Solution Information▪Results∙Material Datao Aluminum Alloyo Structural SteelUnitsTABLE 1Unit System Metric (mm, kg, N, s, mV, mA) Degrees rad/sCelsiusAngle DegreesRotationalrad/sVelocityTemperature CelsiusModel (C4)GeometryTABLE 2Model (C4) > GeometryObject Name GeometryState Fully DefinedDefinitionE:\Jia Ye\XX-2B包装箱数模\--包装箱底框Source架.stpType StepLength Unit MetersElement Control Program ControlledDisplay Style Body ColorBounding BoxLength X 1855. mmLength Y 1995. mmLength Z 142. mmPropertiesVolume 3.869e+007 mm³Mass 110.04 kgScale Factor Value 1.StatisticsBodies 72Active Bodies 72Nodes 129567Elements 24860Mesh Metric 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MethodPenetrationProgram Controlled ToleranceElastic SlipProgram Controlled ToleranceNormalProgram Controlled StiffnessUpdateProgram Controlled StiffnessPinbaProgram Controlled llnGeometric ModificationContactGeometryCorrectionNoneTargetGeometryCorrectionNoneTABLE 16Model (C4) > Connections > Contacts > Contact RegionsObject Name ContactRegion34ContactRegion35ContactRegion 36ContactRegion37ContactRegion38ContactRegion39ContactRegion 40ContactRegion41ContactRegion42ContactRegion43ContactRegion 44State Fully DefinedScopeScopingGeometry SelectiondContact1Face4Faces1 Face4Faces1 Face4Faces1 FaceTarget1Face4Faces1 Face4Faces1 Face4Faces1 FaceContactBodiesPart 5 Part 6 Part 7 Target Bodies tao1-31.1xingcai1-21.2tao1-31.1xingcai1-21.4tao1-31.1xingcai1-21.2DefinitionType Bonded ScopeModeAutomaticBehaviorProgram ControlledTrimContactProgram ControlledTrimTolerance6.8196 mmNoessedAdvancedFormulatioProgram ControllednDetectionProgram Controlled MethodPenetrationProgram Controlled ToleranceElastic 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