集控中心主体结构强度仿真
根据客户要求，集控中心主体结构强度按照以下方面进行分析，分析过程将简化模型，建立有限元分析模型，并基于有限元分析模型，施加边界条件求解：1、分析100KG重物（煤块）从1M高位置落下，结构不能有明显的变形；2、分析计算控制台安装状态的变形量；3、分析计算上下吊耳在吊装过程中的强度满足要求；4、分析叉车装载过程中满足装载要求。
客户 : 航天电液 [CAE仿真]
集控中心主体结构强度仿真
根据客户要求，集控中心主体结构强度按照以下方面进行分析，分析过程将简化模型，建立有限元分析模型，并基于有限元分析模型，施加边界条件求解：1、分析100KG重物（煤块）从1M高位置落下，结构不能有明显的变形；2、分析计算控制台安装状态的变形量；3、分析计算上下吊耳在吊装过程中的强度满足要求；4、分析叉车装载过程中满足装载要求。
客户 : 航天电液[CAE仿真]
模型前处理
鉴于模型的复杂性与实际分析目标，对模型做简化处理，在不影响分析结果的前提下，只保留与分析目标相关的部分
模型前处理
鉴于模型的复杂性与实际分析目标，对模型做简化处理，在不影响分析结果的前提下，只保留与分析目标相关的部分
材料参数设定
材料名称 Q345 | 密度（g/cm3） 7.8 | 弹性模量（MPa） 210000 | 泊松比 0.32 | 屈服强度 （MPa） 345 | |
材料名称 铸造合金钢 | 密度（g/cm3） 7.8 | 弹性模量（MPa） 210000 | 泊松比 0.32 | 屈服强度 （MPa） 355 |
网格划分与边界条件设定
主体结构采用shell单元，总单元数403327，总节点数400542
网格划分与边界条件设定
主体结构采用shell单元，总单元数403327，总节点数400542
煤块结构图
煤块采用实体单元，煤块尺寸600*400*400（长*宽*高），总质量100KG
煤块结构图
煤块采用实体单元，煤块尺寸600*400*400（长*宽*高），总质量100KG
分析工况设定
A：分析100KG重物（煤块）从1M高位置落下
煤块施加：速度4.427m/s^2，固定约束框架底部，计算跌落时间0.2s
分析工况设定
A：分析100KG重物（煤块）从1M高位置落下
煤块施加：速度4.427m/s^2，固定约束框架底部，计算跌落时间0.2s
分析工况设定
B：分析计算控制台安装状态的变形量
约束框架底部，整体施加重力加速度1G，查看控制台变形
分析工况设定
B：分析计算控制台安装状态的变形量
约束框架底部，整体施加重力加速度1G，查看控制台变形
分析工况设定
C：分析计算上下吊耳在吊装过程中的强度满足要求
简化单个吊耳受力：（1800*0.25+（100+100+120+120+140）*0.5）*9.8*2=14504N
分析工况设定
C：分析计算上下吊耳在吊装过程中的强度满足要求
简化单个吊耳受力：（1800*0.25+（100+100+120+120+140）*0.5）*9.8*2=14504N
分析工况设定
D：分析叉车装载过程中满足装载要求
约束插车臂，整体施加1.5G重力加速度
分析工况设定
D：分析叉车装载过程中满足装载要求
约束插车臂，整体施加1.5G重力加速度
下吊耳计算结果
下吊耳起吊最大应力128.5MPa，小于345MPa，满足要求
下吊耳计算结果
下吊耳起吊最大应力128.5MPa，小于345MPa，满足要求
上吊耳计算结果
上吊耳起吊最大应力342.5MPa，小于355MPa，满足要求
上吊耳计算结果
上吊耳起吊最大应力342.5MPa，小于355MPa，满足要求
叉车装运计算结果
叉车装运最大应力197.2MPa，小于345MPa，满足要求
叉车装运计算结果
叉车装运最大应力197.2MPa，小于345MPa，满足要求
操作台变形计算结果
操作台最大安装状态变形量1.158mm
操作台变形计算结果
操作台最大安装状态变形量1.158mm
1M高煤块跌落计算结果
主体结构最大应力小于345MPa，满足要求
1M高煤块跌落计算结果
主体结构最大应力小于345MPa，满足要求
计算结果
上下吊耳起吊强度
编号 01 | 计算工况 上吊耳起吊强度 | 计算结果 128.5MPa | 备注 建议顶部垂直起吊，焊接状态良好前提下，结构起吊过程满足要求 | |
编号 02 | 计算工况 下吊耳起吊强度 | 计算结果 342.5MPa | 备注 建议顶部垂直起吊，焊接状态良好前提下，结构起吊过程满足要求 |
计算结果1
叉车装运及操作台变形量
编号 01 | 计算工况 叉车装运 | 计算结果 197.2MPa | 备注 强度满足要求 | |
编号 02 | 计算工况 操作台变形量 | 计算结果 变形量1.158mm | 备注 强度满足要求 |
计算结果 2
煤块跌落
编号 01 | 计算工况 1M高100KG煤块跌落 | |
计算结果 结构无大面积屈服(不可恢复变形)现象出现 | 备注 满足要求 |
结论及建议
结构满足要求 | 但由于矩管焊接的地方较多，焊接后容易弯曲变形，建议焊接的时候局部增加焊接加强版、焊接过程制作工装夹具、平行焊接位置需要加坡口，保证焊接质量，降低变形量 | 1M高100KG煤块跌落，结构不会出现明显的不可恢复变形，但局部的焊接位置会出现失效（这种失效与焊接质量直接相关，后续实际产品使用过程中关注顶部焊接局部位置） | 关于吊耳起吊装运，建议制造专用吊装工具（如果需要从顶部起吊）垂直起吊，或优先采用底部吊耳吊装的方式 | 顶部钢板厚度≥6mm，计算中采用的是6mm，主体框架材料为Q345 |
