[发明专利]基于ANSYS节点耦合的盾构机箱涵吊机梁结构设计方法

摘要

发明涉及一种基于ANSYS节点耦合的盾构机箱涵吊机梁结构设计方法，箱涵吊机梁由桁架梁和轨道梁组成，两者通过螺栓和压板连接在一起，箱涵吊机工作时在轨道梁上吊载本移动，利用ANSYS的节点耦合模拟桁架梁和轨道梁之间通过螺栓和压板连接的结构关系，很好的模拟出吊机轨道梁的受力情况，通过计算能够得到较为准确的吊机梁强度和刚度结果，为吊机梁及轨道的设计提供可靠的数据。

主权项

1.一种基于ANSYS节点耦合的盾构机箱涵吊机梁结构设计方法，箱涵吊机梁由桁架梁和轨道梁组成，两者通过螺栓和压板连接在一起，箱涵吊机工作时在轨道梁上吊载移动，吊机梁型材为低碳钢Q345B；其特征在于，包括以下步骤：（1）利用有限元软件ANSYS中的梁单元BEAM188对箱涵吊机梁建立几何模型，赋予每根梁杆各自的截面参数和材料；（2）几何模型建立完成后，通过ANSYS的网格划分功能，将几何模型离散为有限元模型，有限元模型建立完成时，吊机梁中的桁架梁和轨道梁之间没有连接关系；（3）利用ANSYS的节点耦合模拟桁架梁和轨道梁之间通过螺栓和压板连接的结构关系，在桁架梁和轨道梁每一个有螺栓和压板连接的位置，创建一个耦合对，分别选择桁架梁和轨道梁上的对应节点，让两个相互耦合的节点拥有相同的X和Y方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度；（4）释放轨道梁Z轴方向的自由度，节点耦合完成后，通过加载求解模块对吊机梁边界条件及载荷进行施加，然后进行求解，待求解完成后，进入通用后处理模块，读取结果；（5）将计算结果与设计规范或实际使用要求进行比较，判定吊机梁设计是否满足使用要求；在步骤（5）中，从解算后的模型中提取荷载，计算压板及连接螺栓是否满足使用要求。