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基于ANSYS的舞台升降台结构的静力学分析

舞台结构的有限元模型有限元模型的建立包括两部分,即几何模型的建立和几何模型的单元划分。舞台结构的扇形平台、立柱和托架都是采用槽钢连接而成,而且特征尺寸相对于槽钢厚度来说相差非常大,符合薄壳计算理论。因此采用面建立槽钢的模型。而丝杠组件则根据实际尺寸及结构构造,既要满足计算精度,又要便于有限元建模。配重组件和导向组件则可以在模型中直接通过设定边界条件实现,忽略其建模。在ANSYS中建立的舞台结构模型如所示。

建立完成机械结构的模型后,就要对机械结构进行离散化,也就是网格划分。ANSYS共有100多种单元,实体单元我们选择用SOLID95单元。同样,壳单元也选用二在网格划分上,采用手工划分和自动划分相结合的网格划分方式,建立了舞台结构的有限元网格模型,丝杠驱动局部有限元网格模型如所示。整个舞台结构一共被划分成51420个单元,168862个节点,其中实体单元(SOLID95)制造业信息化仿真此町-AN li(b)竖直方向变形舞台结构的重力变形3舞台结构的边界条件的施加在ANSYS中施加整体加速度为9.8m/s2来模拟重力作用。由于舞台结构的配重是以钢丝绳连接到舞台的托架上,对于舞台结构来说是一种外力的作用,不改变其固有刚度、强度特性。因此配重以节点集中力的形式施加在实际的托架上的对应位置,方向为竖直向上。舞台台面上满铺地板,相对于刚性框架来说,地板重量较小,可忽略不计。舞台结构的设计静载荷能力为4000N/m2,计算中将其等效为节点集中力,分布施加在型钢框架上,方向为竖直向下。

 


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