下载后可任意编辑三维虚拟仿真系统中有限元参数化方法实现廉 江 2，马 青 1，曹卫星 2，王 欣 1 (1 大连理工大学机械工程学院 116023 2 中石化第二建设公司 210033)摘要：为保证吊装的安全进行，吊装辅助件的选择与设计至关重要，通常采纳人工校核的方法，且多有重复性，有必要对有限元分析软件 ANSYS 进行二次开发，实现吊装辅助件的参数化分析。本文采纳 ANSYS 自带编程语言 APDL编写参数化命令流程序，对其进行参数化有限元分析，并通过具体算例证明了该方法的可行性与准确性。关键字：ANSYS；参数化；APDL；吊装辅助件；三维虚拟仿真系统引言在大型设备的吊装过程中，为保证安全有效地进行吊装作业，对吊装辅助件如平衡梁、索具、吊耳等的设计及强度与刚度的校核计算至关重要。目前，国内多家建设公司采纳以手工校核为主的计算方式，计算公式较多，内容繁锁，且多有重复性。近几年来，随着有限元理论的不断进展与成熟，一些国际知名的有限元分析软件如 ANSYS 等被越来越多的用户所认可，将有限元理论应用到对吊装辅助件的强度校核中有极大地现实意义，可以避开传统的手工计算只能对特定的吊耳截面进行校核的局限性，能够查看吊耳任何位置的应力情况，同时，由于吊耳的结构形式基本相同，采纳有限元参数化的方法，省去重复建模的过程，能够为设计人员减轻工作负担，提供设计依据，缩短设计周期。本文采纳有限元分析软件 ANSYS 自带编程语言 APDL 对吊装辅助件进行参数化分析，抽象提取各种设计参数，编制 APDL 命令流程序，同时通过 xml格式的文件实现三维虚拟仿真系统中不同模块间的数据传输问题 [1]。用户在使用时根据界面要求输入相应数据，即可对 ANSYS 进行批处理分析，同时自动截取各种方位的吊装辅助件的应力云图，提取最大应力点，生成各节点应力分析报告。1. 吊装辅助件的参数化特点在吊装过程中常用的吊装辅助件一般结构型式比较固定[2]，如图 1 所示。从图中可以看出，虽然不同类型的吊耳结构相差较大，但同类型的吊耳结构却十分相似，如管轴式吊耳的区别之处仅为主筋板类型的不同，对于这种拓扑结构基本一致只有少量特征差异的系列化产品，对其进行有限元参数化设计计算是完全可行的。同时在吊装过程中当吊装设备长度较长时，容易出现挠度过大的现象，对设备造成破坏，因此完全有必要验证吊装过程中设备的稳定性是否满足要求。分析其结构特点可知，吊装设备基本上由圆柱、圆台和球体等规则的几何...
