2.Ansys模型介绍
多功能油缸/挂舱的应力以及变形分析计算是建立在ANSYS板单元分析上的，
对现有I型挂舱进行分析
挂舱/多功能油缸结构示意图见插图.2.1.
2.1定义方向:
X—平行大车轨道方向
Y—垂直大车轨道方向（海陆侧方向）
Z—竖直方向
插图.2.1挂舱/多功能油缸示意俯视图
2.2模型约束
对面A15和A245进行全方向约束
3.挂舱力定义
3.1挂舱力大小
根据I型多功能油缸机构挂舱力设定：
单根起升钢丝绳上27吨
挂舱冲击系数1.5（内部数据，不可外传）
单根钢丝绳Fsnag=27*9.8*1.5=397KN
钢丝绳偏角Φ=2.5°
摇架滑轮中心距离摇架挂点L=3550mm
摇架上受到侧弯力大小F=Fsnag*tan2.5°=17.3KN
施加到主支架上弯矩大小M=Fsnag*tan2.5°*L=6.1x107N.mm
3.2挂舱力在ANSYS上的加载
作用在摇架滑轮轴处的压力P1=Fsnag=397KN
作用在摇架油缸连接轴处的压力P2=Fsnag*1.4=555.8KN,由于该力和水平存在角度10度,因此加载的力分为P2x=P2*COS10=547.4KN,P2y=P2*SIN10=96.5KN
4．Ansys模型建立
4.1计算模型图
4.2模型描述
在建立模型过程中，我们使用了ANSYS的SHELL63和BEAM189两种模型
4.3模型特性
弹性模量:
;
泊松比:
4.4Ansys建模关键点的坐标见附页a
4.5Ansys建模面的坐标以及实常数定义见附页b
5.应力分析
5.1分析应力位置
位置1：
支架头部件17圆钢与件43三角板处
位置2：
支架件2方钢管与头部节点板件18处
位置3：
支架件2方钢管与底部节点板件13处
位置4：
件8，9，21组成的工字钢形式与联系梁处
位置5：
摇架安装滑轮轴处
位置6：
摇架翼缘板处
位置7：
插入应急轴后，摇架应急孔附近翼缘板
5.2应力分析与结论
编号
实际最大应力（未考虑应力集中处）σcp（MPa）
许用应力[σ]（MPa）
比例
σcp//[σ]
检查
备注
1
166.4
235/1.1=213
78%
OK!
件17圆钢与件43三角板
见插图5.2
2
205.5
345/1.1=313
66%
OK!
件2方钢管与节点板件18见插图5.3
3
141.6
345/1.1=313
45%
OK!
件2方钢管与件13节点板
见插图5.5
4
317
345/1.1=313
101%
建议加大圆弧，改善局部应力
件8件9件21组成的工字钢形式与联系梁
见插图5.6
5
293.6
345/1.1=313
94%
OK!
摇架安装滑轮轴处
见插图5.7
6
304.2
345/1.1=313
97%
OK!
摇架翼缘板处
见插图5.8
7
215.5
345/1.1=313
69%
OK!
插入应急轴后
见插图5.9
结论:
1.所有列出的检查应力的位置，除编号4处建议加大圆弧，改善局部应力，余下实际应力均小于许用应力值.
插图5.1（集中应力处）
插图5.2（非集中应力处）
插图5.3
插图5.4（应力集中处，图纸上已开减应孔）
插图5.5（非应力集中处）
插图5.6
插图5.7
插图5.8
插图5.9
插图5.10（此处图纸上加大过渡圆弧改善）
6.变形分析
6.1摇架综合变形情况：
摇架底部变形42mm（X,Y,Z三个方向合成）
摇架X轴（平行大车轨道方向）方向变形情况：
底部变形最大值：
-37.6mm和37.9mm
摇架Y轴（垂直大车轨道方向）方向变形情况：
底部变形最大值：
-1.1m摇架连接油缸处2mm
摇架Z轴（垂直地面方向）方向变形情况：
摇架尾部-18mm,头部12.5mm
6.2主支架综合变形情况：
主支架尾部变形6mm，头部13mm（X,Y,Z三个方向合成）
主支架X轴（平行大车轨道方向）方向变形情况：
支架整体变形小，在1mm以下。
主支架Y轴（垂直大车轨道方向）方向变形情况：
主支架尾部变形-8mm,头部变形-5.3mm
主支架Z轴（垂直地面方向）方向变形情况：
主支架头部12mm
7.附页
附页a，关键点坐标值
NO.X,Y,Z
1000.0000000.0000000.0000
2000.00001000.0001626.000
3-110.0000000.0000000.0000
4-110.0000000.0000462.0000
5110.0000000.0000462.0000
6110.0000620.00002604.000
7-110.0000620.00002604.000
8000.0000652.0000-204.0000
9000.0000624.00001560.000
10000.0000902.00002523.000
11000.0000000.0000462.0000
12000.0000619.00002604.000
13000.0000893.0000-8.000000
14000.0000881.000014.00000
15-110.0000624.00001560.000
16110.0000624.00001560.000
17110.0000902.00002523.000
18-110.0000902.00002523.000
19513.0000000.0000000.0000
20703.0000000.0000000.0000
NO.X,Y,Z
21703.0000000.0000462.0000
22513.0000000.0000462.0000
23513.0000619.00002604.000
24703.0000619.00002604.000
25608.0000000.0000462.0000
26608.0000619.00002604.000
27608.0000902.00002523.000
28608.0000624.00001560.000
29608.0000624.0000000.0000
30608.0000000.0000000.0000
31608.0000624.0000150.0000
32608.0000624.0000462.0000
33703.0000624.00001560.000
34513.0000624.00001560.000
35513.0000902.00002523.000
36703.0000902.00002523.000
37-703.0000000.0000000.0000
38-513.0000000.0000000.0000
39-470.50003837.0001621.000
40-703.0000000.0000462.0000
NO.X,Y,Z
41-513.0000000.0000462.0000
42-513.0000619.00002604.000
43-703.0000619.00002604.000
44-608.0000000.0000000.0000
45-608.0000000.0000462.0000
46-608.0000619.00002604.000
47-608.0000902.00002523.000
48-608.0000624.00001560.000
49-608.0000624.0000000.0000
50-513.0000624.0000000.0000
51-703.0000624.0000000.0000
52-703.0000624.00001560.000
53-513.0000624.00001560.000
54-513.0000902.00002523.000
55-703.0000902.00002523.000
56513.0000624.0000462.0000
5700624.0000-124.0000
58-66.000003227.0001314.000
5966.000003227.0001314.000
6000624.0000-204.0000
NO.X,Y,Z
6100813.0000136.0000
62674.00003227.0001314.000
63542.00003227.0001314.000
64-542.0000624.0000-124.0000
65-674.0000624.0000-124.0000
66-674.00003227.0001314.000
67-542.00003227.0001314.000
68000.0000624.000027.00000
69000.0000624.0000150.0000
70-66.000003164.0001433.000
7166.000003164.0001433.000
72608.0000624.000027.00000
73000.00002965.0001169.000
74542.00003164.0001433.000
75674.00003164.0001433.000
76-542.0000624.000027.00000
77-674.0000624.000027.00000
78-674.00003164.0001433.000
79-542.00003164.0001433.000
8066.00000624.00001490.000
NO.X,Y,Z
81-66.00000624.00001490.000
82-66.000003287.0001490.000
8366.000003287.0001490.000
8466.00000643.00001626.000
85-66.00000643.00001626.000
86-66.000003287.0001626.000
8766.000003287.0001626.000
88542.0000624.00001490.000
89674.0000624.00001490.000
90542.00003287.0001490.000
91674.00003287.0001490.000
92542.0000643.00001626.000
93672.0000643.00001626.000
94674.00003287.0001626.000
95542.00003287.0001626.000
96542.0000624.00001560.000
97674.0000624.00001560.000
98-542.0000624.00001490.000
99-674.0000624.00001490.000
100-674.00003287.0001490.000
NO.X,Y,Z
101-542.00003287.0001490.000
102-542.0000624.00001560.000
103-674.0000624.00001560.000
104-674.0000643.00001626.000
105000.0000801.0000158.0000
106000.00003287.0001626.000
107-674.00003287.0001626.000
108-542.00003287.0001626.000
109-542.0000643.00001626.000
110000.00002979.0001143.000
111-608.00003537.0001621.000
112000.00003997.0001560.000
113-608.00003598.0001560.000
114-608.00003537.0001499.000
115000.00002857.0001655.000
116000.00002857.0001597.000
117000.00002927.0001579.000
118000.00002942.0001560.000
119000.00002927.0001541.000
120000.00002857.0001523.000
NO.X,Y,Z
121000.00002857.0001465.000
122000.00002974.0001465.000
123000.00003023.0001427.000
124000.00002999.0001371.000
125000.00002886.0001309.000
126000.00002915.0001259.000
127000.00003001.0001287.000
128000.00003025.0001277.000
129000.00003020.0001252.000
130000.00002951.0001194.000
131608.00002979.0001143.000
132-608.00003476.0001560.000
133608.00003997.0001560.000
134-154.50003837.0001621.000
135-154.50003837.0001690.000
136608.00002857.0001597.000
137608.00002927.0001579.000
138608.00002942.0001560.000
139608.00002927.0001541.000
140608.00002857.0001465.000
NO.X,Y,Z
141608.00002974.0001465.000
142608.00003023.0001427.000
143608.00002999.0001371.000
144608.00002886.0001309.000
145608.00002915.0001259.000
146608.00003001.0001287.000
147608.00003025.0001277.000
148608.00003020.0001252.000
149608.00002951.0001194.000
150608.00002857.0001655.000
151608.00002857.0001523.000
152-608.00002979.0001143.000
153-608.00003882.0001407.000
154-608.00003997.0001560.000
155-608.00003837.0001720.000
156-608.00003537.0001720.000
157-608.00002857.0001655.000
158-608.00002857.0001597.000
159-608.00002927.0001579.000
160-608.00002942.0001560.000
NO.X,Y,Z
161-608.00002927.0001541.000
162-608.00002857.0001465.000
163-608.00002857.0001523.000
164-608.00002974.0001465.000
165-608.00003023.0001427.000
166-608.00002886.0001309.000
167-608.00002915.0001259.000
168-608.00003001.0001287.000
169-608.00003025.0001277.000
170-608.00002951.0001194.000
171-608.00002999.0001371.000
172-608.00003020.0001252.000
173-66.00000624.0000-49.00000
174-154.50003962.0001524.000
175-154.50003862.0001174.000
176-470.50003537.0001621.000
177-470.50003598.0001560.000
178-470.50003537.0001499.000
179-470.50003476.0001560.000
180-154.50003837.0001499.000
NO.X,Y,Z
181-154.50003898.0001560.000
182000.00003537.0001621.000
183-154.50003842.0001210.000
184-154.50003625.0001146.000
185-154.50003424.0001496.000
186-154.50003632.0001210.000
187-154.50003737.0001105.000
188-154.50003537.0001690.000
189-154.50003537.0001621.000
190-154.50003476.0001560.000
191-154.50003537.0001499.000
192154.50003727.0001080.000
193-154.50003598.0001560.000
194-154.50003737.0001315.000
195154.50003941.0001638.000
196-154.50003776.0001560.000
197-154.50003737.0001155.000
198154.50003425.0001625.000
199-154.50003792.0001210.000
200-154.50003737.0001265.000
NO.X,Y,Z
201470.50003737.0001080.000
202-154.50003682.0001210.000
203513.0000624.0000150.0000
204470.50003941.0001638.000
205703.0000624.0000462.0000
206703.0000624.0000150.0000
207470.50003425.0001625.000
208-900.0000624.0000-49.00000
209-470.50003625.0001146.000
210-470.50003737.0001080.000
211-470.50003862.0001174.000
212-470.50003962.0001524.000
213-470.50003941.0001638.000
214-470.50003837.0001690.000
215-470.50003537.0001
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