路灯车臂架有限元模型处理  路灯安装车出租, 白云路灯安装车出租, 白云路灯安装车租赁  （１）单元选择路灯车结构主要由各类型钢焊接而成，其弦杆主要承受轴向力、横向力及弯矩，腹杆主要承受轴向力。根据路灯车弦杆和腹杆的受力特点，选取ＡＮＳＹＳ软件中的梁单元模拟路灯车弦杆，选取杆单元模拟路灯车腹杆。ＡＮＳＹＳ中梁单元主要有：Ｂｅａｍ３、Ｓｅａｍ４、ＢｅａｍｌＳＳ、Ｂｅａｍｌ８９Ｗ及Ｂｅａｍ４４。其中Ｂｅａｍ３为二维弹性梁单元；Ｂｅａｍ４为Ｈ维弹性梁单元；Ｂｅａｍｌ８８为Ｈ维二次梁单元，支持单元截面形状的显示，可用于线性Ｗ及非线性计算；Ｂｅａｍｌ８９是比Ｂｅａｍｌ８８更高阶的梁单元，适用于线性、大转角Ｗ及非线性计算；Ｂｅａｍ４４为Ｈ维变截面非对称梁单元。单元主要有：Ｌｉｎｋｌ、Ｌｉｎｋｓ和ＬｉｎｋｌＯ。其中Ｌｉｎｋｌ是二维杆单元；Ｌｉｎｋｓ是Ｈ维杆单元；ＬｉｎｋｌＯ是仅受拉（压）的Ｈ维杆单元。将ＡＮＳＹＳ中的二次１９梁单元Ｂｅａｍｌ８９与基于梁柱理论自定义梁单元进行对比，得出Ｂｅａｍｌ８９梁单元与自定义梁单元在弹塑性分析中精度基本相当，充分验证了Ｂｅａｍｌ８９单元在结构非线性分析中的可行性。考虑路灯车结构特性，选用Ｂｅａｍｌ８９单元Ｗ及Ｌｉｎｋｓ单元对路灯车弦杆和腹杆进行计算。路灯车司机室、起升机构Ｗ及平衡重等产生集中载荷，软件中选用Ｍａｓｓ２１质量单元模拟。

   （２）模型简P路灯车回转机构为实体构件，在实际工作过程中，通过回转机构的旋转带动路灯车上部完成回转。与臂架Ｗ及臂架结构相比，路灯车回转机构强度富裕度较大，且该机构细部不作为重点研究对象，因此未按其实体结构建模，但回转机构产生的集中载荷通过ＡＮＳＹＳ中的质量单元Ｍａｓｓ２１模拟。为了准确分析起重臂位于臂架截面对角线等工况，在路灯车回转机构处建立刚性区，通过自由度稱合实现起重臂位于不同角度。路灯车回转机构简图Ｗ及有限元模拟。 用刚性区模拟回转机构与上、下部件的连接（４）边界约束路灯车标准节间的连接主要有螺栓连接、销轴连接和瓦套连接等形式，论文所研究的路灯车各标准节间采用在水平面内相互垂直的双向销轴连接。臂架标准节有限元模型采用自由度锅合处理：親合相邻标准节两节点间３个平动自由度ＵＸ、ＵＹ、ＵＺＷ及竖直面内的转动自由度民ＯＴＹ，释放水平面内两个转动自由度民ＯＴＸ和ＲＯＴＺ。臂架基础节固定于地面松基础上，路灯车有限元模型在基础节底部４个节点施加全约束。

    有限元计算结果路灯车弦杆Ｗ及起重臂拉杆材料为Ｑ３４５，腹杆材料为Ｑ２３５Ｂ，工作状态按载荷组２０合Ｂ计算，强度安全系数ｎ＝ｌ．３４，因此Ｑ３４５钢的许用应力，Ｑ２３５Ｂ钢的许用应力。非工作状态按载荷组合Ｃ计算，强度安全系数７７＝１．２２，因此Ｑ３４５钢的许用应力为２８３ＭＰａ，Ｑ２３５Ｂ钢的许用应为为１９３ＭＰａ。材料许用应力为在ＡＮＳＹＳ中建立路灯车有限元模型，路灯车结构共离散成４５６９个单元，９７１８个节点，路灯车有限元模型。  路灯车结构有限元模型（１）路灯车强度计算根据表２－２所列五种工况进行路灯车强度计算。工况１结构最大应力为２３５．＾ＭＰａ，位于起重臂根部节下弦，臂架最大应力为１７０．２１ＭP，位于臂架基础节底部主肢。腹杆最大应力为１５４．２３ＭＰａ，位于回转臂架顶部。工况１下路灯车弦杆最大应力不超过其许用值２５７ＭＰａ，腹杆最大应力不超过其许用值１７５ＭＰａ，强度满足要求。

     况１路灯车结构最大应力处云图, 结构最大应力为２２５．５ＭP，位于起重臂根部节下弦，臂架最大应力为１５８．７８ＭＰａ，位于臂架基础节底部主肢。腹杆最大应力为１５４．２３ＭＰａ，位于回转臂架顶部。工况２下路灯车弦杆最大应力不超过其许用值２５７ＭP，腹杆最大应力不超过其许用值１７５ＭP，强度满足要求。  工况３结构最大应力为２２３．３３ＭＰａ，位于起重臂根部节下弦，臂架最大应力为１６０．７ＭＰａ，位于臂架基础节底部主肢。腹杆最大应力为１５４．２３ＭＰａ，位于回转臂架顶部。工况３下路灯车弦杆最大应力不超过其许用值２５７ＭＰａ，腹杆最大应力不超过其许用值１７５ＭP，强度满足要求。  工况４结构最大应力为２１４．６１ＭＰａ，位于六节臂上弦，臂架最大应力为１７０．０５ＭＰａ，位于臂架基础节底部主肢。腹杆最大应力为１３７．４６ＭＰａ，位于Ｈ节臂腹杆处。工况４下路灯车弦杆最大应力不超过其许用值２５７ＭＰａ，腹杆最大应力不超过其许用值１７５ＭＩ＞ａ，强度满足要求。   工况５结构最大应力为１９４．５７ＭP，位于平衡臂根部节下弦，臂架最大应力为１１３．４５ＭP，位于臂架标准节顶部主肢，如图２－１３、２－１４所示。腹最大应力为１６０．６９ＭＰａ，位于兰节臂腹杆处。工况５下路灯车弦杆最大应力不超过其许用值２８３ＭP，腹杆最大应力不超过其许用值１９３ＭＰａ，强度满足要求。

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    （２）路灯车静刚性计算,  路灯车静刚性通过臂架水平静位移衡量，臂架水平静位移ＡＩ需满足式 ＡＬ——额定起升载荷作用下，臂架与臂架连接处产生的水平静位移；２３Ｈ——臂架自由高度。由自重载荷引起的弯矩在空载及吊重两种状态下可大致相抵ｔｎｗｓｉ，故在ＡＮＳＹＳ中计算路灯车静刚度时仅需考虑小车静轮压。  路灯车工作状态下绞点处水平静位移ＡＩ最大值为６３２．２６ｍｍ，小于其许用值７５４．４２ｍｍ，路灯车静刚性满足要求。

     路灯车金属结构具有自重轻、承载能力强的特点，但随着起升高度的增加，路灯车侧向刚度逐渐减小，同时侧向位移逐渐增大，结构的非线性越来越明显。论文运用ＡＮＳＹＳ软件考虑材料非线性因素Ｗ及几何非线性因素，对不同起升高度下路灯车水平静位移进行了计算。

     非线性有限元模型处理路灯车结构有限元分析属于大位移小应变分析，通过选用高阶梁单元Ｂｅａｍｌ８９并激活单元的大位移效应来考虑结构几何非线性因素，通过设置材料非线性参数考虑材料非线性因素。对于路灯车这一类的钢结构可选用多线性随动强P模型，路灯车所用的Ｑ２３５Ｂ和Ｑ３４５钢材定义其弹塑性材料模型。不同求解方法得到的路灯车结构最大应力略有不同，其中线性解与材斜非线性解所得结果较为相近。随标准节个数增加（即臂架增高），其结构最大应力（位于起重臂根部）基本不变；几何非线性解与双重非线性解所得结果较为相近，随标准节个数增加，其结构最大应力也逐渐增大。由图２－１７知：线性解与材料非线性解所得臂架最大应为基本一致，随标准节个数增加，臂架最大应力逐渐増大，最大独立高度时，臂架最大应力为１７０．２１ＭP；几何非线性解与双重非线性解所得结果基本一致，随标准节个数增加，臂架最大应力逐渐增大，最大独立高度时，臂架最大应力为１７８．３５ＭP。由图２－１８知：不同求解方法得到的臂架较点静位移略有不同，其中线性解与材料非线性解所得臂架较点静位移基本一致。随标准节个数増加，臂架较点静位移逐渐增大，最大独立鳥度时，臂架较点静位移为６３２．２６ｍｍ；几何非线性解与双重非线性解所得结果基本一致，随标准节个数增加，臂架较点处静位移逐渐增大，最大独立高度时，臂架较点处静位移为７４３．８８ｍｍ，不同求解方法得到的臂架静位移均小于许用值７５４．４２ｍｍ。线性解与几何非线性解的相对偏差随标准节个数增加逐渐增大，最大独立高度时二者偏差最大，其值接近２０％。综上可得：不同求解方法对路灯车强度的计算结果影响不大，几何非线性因素对路灯车静位移影响较大，臂架较点静位移随路灯车独立高度的增加逐渐增大，其线性解与几何非线性解的最大偏差接近２０％，因此计算路灯车静位移时，需要考虑结构的几何非线性因素。

       建立了路灯车有限元模型，通过ＡＮＳＹＳ软件线性求解，得出路灯车在各工况下的强度和刚度均满足设计要求。运用不同的求解方法，分析了几何非线性因素和材料非线性因素对路灯车结构性能的影响，得出如下结论：１．非线性因素对路灯车的强度计算影响不大，其计算结果与线性解相差不大；非线性因素对路灯车的静刚度计算影响较大。２．随着路灯车自由高度的逐渐增加，几何非线性对路灯车静位移的影响逐渐增大，当路灯车处于最大独立高度时，线性解与几何非线性解的相对偏差接近２０％，此时几何非线性对路灯车静位移的影响难Ｗ忽略，因此在工程实际中，计算路灯车静刚性时，需要考虑结构的几何非线性。http://www.foshanyuntichechuzu.com/

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