基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYSWorkbench优化高空作业车支腿结构
基于ANSYS Workbench优化高空作业车支腿结构发布时间：2021-04-02T02:37:06.554Z 来源：《中国科技人才》2021年第5期作者：李金柱[导读] 制定有限元分析方案，确定边界条件，对原支腿模型及取消加强板后的支腿进行有限元分析。
徐州海伦哲专用车辆股份有限公司江苏徐州 221004摘要：高空作业车具有作业效率高、升空便利、机动性强、作业范围大、机械强度高等优点，其市场需求量近年来正急速增长。
支腿作为高空作业车的重要支撑部件，不仅需要足够的刚度和强度，还应避免支腿加工困难及过于笨重。
本文通过ANSYS Workbench虚拟分析和对比整改方案效果，得出高空作业车支腿结构优化方案。
关键词：ANSYS有限元分析支腿结构；支腿结构优化引言为保证足够的支腿强度，目前支腿内部设置了加强筋板，在焊接加强筋板时容易产生支腿变形且焊后不易调平，因此有必要进一步优化支腿结构。
由于该加强筋板处于水平腿的搭接段，为节约成本及考虑便于生产加工，现提出初步解决方案（如图1所示）：将上下盖板由10mm厚增加为12mm厚，并取消内部加强筋板。
为保证产品安全、性能可靠，本文通过ANSYS Workbench有限元软件分析和对比解决方案对支腿刚度和强度的影响，以确定解决方案的可行性。
1、整体分析思路1）制定有限元分析方案，确定边界条件，对原支腿模型及取消加强板后的支腿进行有限元分析。
2）通过对分析结果的后处理，得出各部分应力分布情况和位移大小，对比结果制定具体改进方案。
3）对改进后的支腿进行有限元分析，对比两者分析结果，得出结论。
2、有限元分析2.1、模型前处理为方便计算保证计算结果的准确性，我们对模型进行合理的简化（如图2所示）：删除螺纹孔安装孔、倒角、部分垂直腿、填充焊缝并保留了对截面影响较大的孔。
在支腿与活动腿箱接触处增加垫块以模仿腿箱。
对模型进行离散化处理，主要采用solid186、solid187单元，设置整体网格为尺寸为20mm，上下盖板、侧板、加强版（条）、垫块进行网格细化，保证其在厚度的方向使用有不少于两层网格。
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究【摘要】本文基于ANSYS Workbench软件，对高空发电翼伞进行三维结构研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着，对三维结构建模、工程分析、参数优化、稳定性分析和疲劳强度分析进行了详细讨论。
在对模拟结果进行了分析，提出了工程实践指导并展望未来研究方向。
通过本文的研究，可以为高空发电翼伞的设计和优化提供重要参考，有助于提高其稳定性和疲劳强度。
这对于促进高空风能利用的发展具有积极意义。
【关键词】高空发电翼伞、ANSYS Workbench、三维结构、建模、工程分析、参数优化、稳定性分析、疲劳强度分析、模拟结果分析、工程实践指导、未来展望、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景高空发电技术是一种利用风能在高空地区进行发电的新型技术。
随着能源需求的增加和传统能源资源日益枯竭，高空发电技术被认为是未来可持续发展的重要途径之一。
翼伞作为高空风力发电装置的重要组成部分，其结构设计和性能分析对于提高高空发电效率和稳定性具有重要意义。
目前，随着计算机软件技术的不断发展和完善，基于ANSYS Workbench软件进行高空发电翼伞三维结构模拟研究成为可能。
该软件能够模拟复杂的结构和载荷情况，为工程师提供准确的分析和设计数据，从而指导实际工程实践。
本研究旨在利用ANSYS Workbench软件对高空发电翼伞的三维结构进行建模和分析，探讨其工程性能和稳定性，为高空发电技术的进一步发展提供理论支撑和实践指导。
通过研究翼伞的参数优化、稳定性分析和疲劳强度分析，可以为高空发电技术的工程实践提供参考，并为未来的技术改进和发展提出建议。
1.2 研究目的研究目的是通过ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞的三维结构，探索其在实际工程应用中的可行性和优化方向。
具体包括对翼伞结构的建模过程、力学分析、参数优化、稳定性分析以及疲劳强度分析等方面进行深入研究，为高空发电技术的发展提供理论基础和工程实践指导。
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究引言一、高空发电翼伞的结构特点高空发电翼伞是一种类似于降落伞的结构，主要由伞面、伞杆、发电装置、控制系统等部分组成。
其结构特点包括轻质、高强度、柔性等，具有适应高空环境的特点。
其结构也需要满足空气动力学和结构力学的要求，以保证其在高空环境中的稳定性和安全性。
二、ANSYS Workbench软件的应用ANSYS Workbench是一种常用的工程分析软件，其可以进行多物理场耦合分析，包括结构分析、空气动力学分析、热传导分析等。
在本文研究中，我们将使用ANSYS Workbench进行高空发电翼伞的结构分析研究，包括静力学分析、动力学分析、疲劳分析等。
通过这些分析，我们可以得到高空发电翼伞的结构应力、振动、疲劳等方面的信息，为其结构设计和优化提供依据。
三、模型建立与网格划分在进行结构分析前，首先需要建立高空发电翼伞的三维模型，并进行网格划分。
模型的建立需要考虑其真实性和简化性，以确保计算的准确性和效率。
网格划分则是将模型离散化为有限单元，以便进行有限元分析。
在模型建立和网格划分过程中，需要考虑材料的力学性能、结构的边界条件和加载条件等因素，以得到真实有效的计算结果。
四、静力学分析在进行高空发电翼伞的结构分析时，首先需要进行静力学分析，以研究其在静态加载下的应力、变形等情况。
静力学分析涉及到材料的本构模型、加载条件、边界条件等方面。
通过静力学分析，我们可以了解高空发电翼伞在不同加载条件下的应力分布、位移、变形等信息，为其结构设计和安全评价提供依据。
六、疲劳分析高空发电翼伞在长期工作中会受到交变加载的作用，因此需要进行疲劳分析。
疲劳分析旨在研究高空发电翼伞在交变加载下的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展等情况。
通过疲劳分析，我们可以了解高空发电翼伞的结构寿命、裂纹扩展速度等信息，为其结构设计和安全评价提供依据。
基于ANSYS Workbench的剪式升降平台有限元分析
基于ANSYS Workbench的剪式升降平台有限元分析杨明钊;黄文婷;孙东明【摘要】Through establishing the 3D mode of scissor lift platform,and carrying out the finite-element analysis based on ANSYS Workbench,the Von-Mises stress of lift platform was obtained.At last,the strength of the total structure was checked according to the theoretic knowledge.The results showed that the strength of scissor lift platform in the work process can meet the requirements.%通过建立剪式升降平台的三维模型,利用ANSYS Workbench对其进行有限元分析,得到升降平台起动时刻的Von-Mises应力；并根据理论知识对结构进行强度校核.结果显示,剪式升降平台在工作过程中的强度满足要求.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P11-13)【关键词】剪式升降平台;有限元;分析;ANSYS Workbench【作者】杨明钊;黄文婷;孙东明【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TH211.6升降平台是社会各领域中广泛运用的运输机械，无论在生产物流、建筑施工、土木工程，还是在日常生活的方方面面，升降机械无处不在。
特别是在高空作业台、现代企业生产物流、大型设备的制造与维护以及航空装卸中应用最为广泛[1]。
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究【摘要】本文基于ANSYS Workbench软件，对高空发电翼伞的三维结构进行了模拟研究。
在建模与网格划分部分，我们详细介绍了模型的构建过程并进行了网格划分。
载荷及边界条件设置部分说明了模拟过程中设置的各项条件。
通过模拟计算，我们得到了该结构在不同情况下的应力分布和变形情况。
结果分析与讨论部分对模拟结果进行了详细分析，并指出了结构存在的问题和改进方向。
在优化设计部分，我们提出了针对该结构的优化方案。
通过研究成果总结了本文的成果，并展望了未来在高空发电翼伞领域的研究方向。
本研究为高空发电翼伞结构设计提供了重要的参考依据，具有一定的理论和实际价值。
【关键词】高空发电、翼伞、三维结构、ANSYS Workbench、模拟、建模、网格划分、载荷、边界条件、计算、结果分析、优化设计、研究成果、未来展望1. 引言1.1 研究背景翼伞式高空发电是一种较为先进的高空发电技术，它利用高空强劲的气流驱动翼伞旋转，从而产生电能。
翼伞的结构设计与性能优化对高空发电系统的效率和稳定性至关重要。
通过基于ANSYS Workbench软件进行三维结构模拟研究，可以有效地分析翼伞在不同工况下的受力情况、变形情况以及动态特性，为翼伞设计与优化提供科学依据。
本文旨在通过对高空发电翼伞的三维结构进行模拟研究，探索其在实际应用中的性能表现，为高空发电技术的发展提供理论支持和实用指导。
通过建立合理的模型，并进行载荷及边界条件设置、模拟计算、结果分析与讨论以及优化设计，将为高空发电翼伞的结构设计和性能优化提供有益的参考。
1.2 研究目的研究目的是通过基于ANSYS Workbench软件的模拟，对高空发电翼伞的三维结构进行深入研究，探索其在高空风能利用领域的应用前景。
具体目的包括：分析高空发电翼伞的结构特点和力学行为，探讨其在高空环境下的受力情况；验证高空发电翼伞在不同风速和气候条件下的工作性能，并评估其可靠性和稳定性；优化高空发电翼伞的设计，提高其发电效率和适应性，以实现更好的风能利用效果；为高空风能发电技术的发展提供可靠的理论支持和技术指导，推动可再生能源领域的研究和应用。
基于ANSYS Workbench的发电机基座结构强度分析
0引言发电机是重要的运行部件，发电机基座是发电机运行的平台，其结构强度、刚度是否满足要求决定了发电机能否安全运行。
本文涉及的发电机基座安装有美国卡特柴油机，型号CAT3512B，功率1257kW，转速1500r/min；美国ABB 发电机，型号AMG0450BB04DAPM，功率1200kW，转速1500r/min；VULKAN联轴器，型号VULASTIK-L34D0。
1建立发电机基座模型柴油发电机组如图1所示。
整体式基座由8个减震器安装于平台。
基座材质Q345B组焊而成，分设左右两道纵梁、四道横梁，腹板内布置有筋板，外侧设有吊耳，基座自重约2800kg。
纵、横梁主焊缝为全熔透焊缝，热处理消应力。
采用三维软件建立发电机基座模型，并导入ANSYS Workbench，设置四面体网格单元，划分网格后，网格单元数794975个，节点数1360491个。
2计算载荷简化模型，将柴油机及发电机等效为远端质量点加载，且考虑为刚体。
减震器设置为弹簧连接，纵向刚性4400N/mm，横向刚性5300N/mm，减震器预压缩量5mm。
考虑0.8g额外加速度。
5种工况下载荷如表1所示，其中X方向为基座纵向，Y方向为基座垂向，Z方向为基座横向。
工况柴油机发电机加速度（m/s2）说明重量（kg）扭矩（N·m）重量（kg）扭矩（N·m）X方向Y方向Z方向123458600860086008600860080108010801046004600460046004600-8010-8010-80100.8g1g1.8g1.8g2.4g1g0.8g理想纵向颠簸横向颠簸起吊固有频率表1各工况载荷3计算结果分析提取基座工况1、工况2和工况4应力云图和变形云图。
从工况1、工况2应力云图可知，基座运行时最大应力均出现在减震器的紧固螺栓处，其应力最大值为分别为68MPa、154MPa，由材料屈服强度计算出安全系数分别为5、2.2。
ANSYS Workbench之仿真计算模块的研究与应用
ANSYS Workbench之仿真计算模块的研究与应用
李子云
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2011(000)007
【摘要】本文详细叙述了ANSYS Workbench的仿真计算(DesignSimulation)的静力学分析,模态分析以及其实际应用情况.
【总页数】1页(P52)
【作者】李子云
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于ANSYS Workbench的工业清洗机真空干燥模块主槽的设计及优化 [J], 庄文敏;傅波;罗经平;戴素红
2.基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计 [J], 杨肖龙
3.基于ANSYS Workbench的型材拉弯有限元仿真模块开发 [J], 韩志仁;罗雪磊
4.基于ANSYS Workbench的橡皮囊成形过程有限元建模功能模块开发 [J], 韩志仁;谷立萍;李晓青;张云峦;刘元福;贾震
5.基于ANSYS Workbench的高压开关断路器传动机构强度仿真计算 [J], 韩义;丁兆帅
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基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究【摘要】本研究基于ANSYS Workbench软件对高空发电翼伞进行了三维结构模拟研究。
首先介绍了研究背景和研究意义，然后详细描述了建模与网格划分、加载及边界条件设置、模拟分析、结果展示和讨论过程。
通过模拟分析得出了对高空发电翼伞结构的一些重要结果和结论，其中包括实验验证的结果。
最后总结了研究成果，提出了未来研究的展望。
本研究为高空发电翼伞的结构设计和性能优化提供了参考和指导。
【关键词】ANSYS Workbench软件、高空发电、翼伞、三维结构、建模、网格划分、加载、边界条件、模拟分析、结果展示、讨论、实验验证、结论、展望、研究背景、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景目前，基于ANSYS Workbench软件进行高空发电翼伞三维结构的模拟研究已经成为研究的热点之一。
通过建立合理的模型，进行网格划分，并设置适当的加载和边界条件，可以对高空发电翼伞的性能进行准确的模拟分析，为设计优化提供依据。
本文旨在通过对高空发电翼伞的三维结构进行模拟研究，探讨其在高空风能发电领域的应用及发展前景，为其进一步研究和应用提供参考和支持。
1.2 研究意义高空发电翼伞是一种新型的清洁能源发电技术，通过利用风能实现高空风能资源的开发和利用。
翼伞风能发电技术具有无二氧化碳排放、不受地形限制、高效利用风能等优点，是一种具有广阔应用前景的新型清洁能源技术。
在当前环境下，人类社会迫切需要转变能源结构，减少对传统化石燃料的依赖，开发和利用清洁能源已成为全球共识。
翼伞风能发电技术的引入，将为人类社会的可持续发展做出重要贡献。
本研究旨在通过基于ANSYS Workbench软件的模拟，对高空发电翼伞的三维结构进行研究和分析，探讨其在风能发电领域的应用前景。
该研究对于提高翼伞风能发电技术的效率和可靠性具有重要意义，有助于推动清洁能源技术的发展和应用，为减缓气候变化、改善环境质量做出积极贡献。
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基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
一、高空发电翼伞的工作原理和结构特点
高空发电翼伞是一种利用风能来发电的设备，其工作原理类似于风力发电机。
通过将
飞艇或气球悬挂在高空，利用高空强风来带动发电机发电。
高空发电翼伞具有结构轻巧、
风能资源丰富、无地面基础、适应性强等特点，因而被广泛应用于高空发电系统中。
高空发电翼伞的主要结构包括翼伞、飞艇、发电机等部件。
翼伞是高空发电翼伞的核
心部件，其结构设计和材料选择对于整个系统的性能和效率有着重要影响。
高空发电翼伞
的结构设计和分析显得尤为重要。
二、高空发电翼伞的结构设计
（一）翼伞的形状设计
翼伞的形状设计是高空发电翼伞结构设计的关键环节。
翼伞的形状设计应考虑到其受
力特点和风场环境等因素，以保证翼伞在高空风场中能够稳定工作。
采用ANSYS Workbench软件中的几何建模工具，可以对翼伞的形状进行优化设计，以减小风阻力，提
高发电效率。
（二）翼伞的材料选择
对于高空发电翼伞而言，材料的选择至关重要。
翼伞的材料应具有足够的强度和刚度，以承受高空风场中的风载荷。
材料还应具有较低的密度，以减小翼伞的自重，提高其运行
效率。
采用ANSYS Workbench软件中的材料库，可以对各种材料进行性能对比分析，选择
最适合的材料。
（三）翼伞的连接结构设计
翼伞与飞艇或气球之间的连接结构是高空发电翼伞的另一个关键部分。
连接结构的设
计应考虑到其受力特点、重量和成本等因素，以确保连接结构具有足够的强度和稳定性。
通过ANSYS Workbench软件中的结构分析工具，可以对连接结构进行强度、刚度和稳定性
分析，优化设计连接结构。
三、高空发电翼伞的仿真分析
基于ANSYS Workbench软件，对高空发电翼伞的三维结构进行了详细的仿真分析，包
括静力分析、动力学分析和疲劳分析等，以评估翼伞在高空风场中的受力情况和工作性
能。
本研究还发现，基于ANSYS Workbench软件的仿真分析方法能够有效地评估高空发电翼伞的结构性能和工作性能，为高空发电翼伞的设计和研发提供了一种有效的分析工具和技术手段。
希望本研究能够为高空发电翼伞的设计和优化提供参考和支持，推动高空发电技术的发展和应用。