1．有限元模型建立

有限元模型的建立，既要如實(shí)反映結(jié)構(gòu)特征，又要盡量降低模型的復(fù)雜程度，本著這一原則，我們對(duì)吊臂進(jìn)行了簡(jiǎn)化。因?yàn)榈醣壑饕軌簭澴饔?，我們用梁?jiǎn)卧?span lang="EN-US">beam181建模。按實(shí)際各節(jié)臂的臂長(zhǎng)、搭接長(zhǎng)度、滑塊位置畫(huà)線，然后將先前建立各節(jié)臂二維截面屬性賦給各節(jié)臂。吊臂頭部和滑輪都進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理。對(duì)模型進(jìn)行定義單元類(lèi)型、材料屬性等，然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

2．加載和添加約束

按實(shí)際受力進(jìn)行分解后加載到吊臂，包括吊重軸向和橫向分解力、鋼絲繩拉力和重力等。臂與臂之間耦合了x、y、z三個(gè)方向的自由度，并對(duì)吊臂后鉸點(diǎn)處進(jìn)行了約束，除了y方向的自由度不約束外，其它5個(gè)自由度都進(jìn)行了約束，另外對(duì)變幅油缸下鉸點(diǎn)和鋼絲繩也進(jìn)行了約束。加載約束后，用通用求解器進(jìn)行求解，得出計(jì)算結(jié)果。

3．計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果比較

選取兩種工況進(jìn)行比較，一種是全伸臂，即臂長(zhǎng)為44.2m，仰角79°，吊重為10t，起升滑輪組倍率為3的情況；另一種是第一節(jié)油缸全伸，二節(jié)油缸伸1/3，即臂長(zhǎng)為27.5m，仰角79°，吊重為20t，起升滑輪組倍率為4的情況(比較結(jié)果見(jiàn)表1、表2所示)。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，非線性計(jì)算方法和有限元模擬兩者得出的結(jié)果相近，說(shuō)明本計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。