闫青

【摘 要】建立承力钢架的三维实体模型，导入ABAQUS软件后，通过施加载荷边界条件，对耳板内环表面施加固定约束，对其进行静力学分析，并得出分析结果，为钢架的整体设计提供理论基础。

【关键词】销轴连接；承力钢架

一、设计概述

承力钢架架采用矩形钢管焊接成矩形框架，矩形框架上部采用四个耳座（用承力销）与上体进行连接，矩形框架下部共安裝有3个承力点，其中2个为主承力点、1个为辅助承力点。

二、承力钢架强度计算

（1）已知条件：

承力钢架材料为Q345R，许用应力为189Mpa，承力点材料为18Cr2Ni4WA，许用应力为835Mpa。

（2）模型简化

为了方便计算，省去模型中琐碎、不受力部位，并省略所有圆角及倒角，同时保证承力钢架的主、辅承力点位置正确。下图为承力钢架几何模型。

对承力钢架赋予材料属性，见下表：

（3）网格划分

几何模型共划分88091个节点和45548个单元，单元类型为C3D10。

（4）边界条件

本次分析约束承力钢架上四个吊耳与上部连接处，即4个圆孔内表面，约束其个自由度。

（5）载荷工况

在计算过程中，三个承力点均采用参考点与受力点耦合的方式，对承力点的载荷均施加在参考点XP1、XP2和XP3上。

三、结论

承力钢架在正常工况载荷下，经计算可得所受最大应力为100MPa，位于主承力点1位置，主体钢架位置最大应力约为70MPa，整体钢架最大变形为2mm。均在允许范围之内。