CAE实验装载机动臂应力研究分析Word文件下载.docx

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装载机动臂应力分析

学院：

机械学院

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（一）问题描述

装载机无偏载工作时，动臂承受一定外载荷和来自车架的约束。

动臂结构示意图见图1。

图1动臂几何模型

在建立模型时，油缸假设为柔性弹簧，A铰点作为动臂的支点，允许动臂绕通过A铰点的轴转动，B铰点是动臂油缸支点（动臂油缸的刚度假设为2.0e7N_m）。

C铰点和D铰点是外载荷的作用点。

（二）实验内容

①导入已添加材料属性的三维模型

②施加约束

a在A铰点创建刚性虚件并在虚件上施加约束

b在B铰点定义弹簧虚件并在弹簧支点上施加圆锥铰约束

③定义载荷

a在C点创建刚性虚件

b在C点施加载荷

c在D点定义刚性虚件

d在D点施加载荷

经过约束和载荷后如下图所示

④计算求解

⑤创建结果分析图

当没有修改单元类型和单元尺寸时，使用程序自动赋予的值时，所得应力分布图和位移图如下

⑥细化单元网格，重新求解计算

修改单元类型和单元尺寸，在size内输入45mm,在Absolutesag中输入15mm,选择parabolic作为当前单元类型

动臂变形和自动划分网格如下

动臂的VonMise应力图如下

动臂位移图如下

合位移如下

垂直面的位移如下

模态有限元分析

模型为悬臂梁结构（材料为钢——steel）。

左端加全约束，右端的端面上加2kg的附加质量。

对该系统进行模态分析，方法参考书中81页刀杆的模态分析。

1导入已添加材料属性的三维模型

2定义约束和附加质量

3模态求解（模态分析最高阶数为15）

4查看振型

下面列出求解的第一到第五阶振型

第一阶振型

第二阶振型

第三阶振型

第四阶振型

第五阶振型