复合臂式云梯车自装卸装置滑块接触分析的求解   广州云梯车出租, 广州云梯车租赁, 广州出租云梯车,  复合臂式云梯车在装箱时，箱体落到装置上后，滑移油缸伸出，从而带动滑移臂伸出，将箱体推到云梯车的前部；卸箱时，滑移油缸缩回，滑移臂缩进举升臂内部，将箱体推到云梯车后方，从而减小卸箱作业时的作用力臂。而滑移臂与举升臂的相互滑动，主要是靠滑块来实现相互连接的，滑块分别分布在举升臂的臂头与滑移臂的臂尾，滑块通过螺栓连接与焊接固定在举升臂与滑移臂之上，通过挤压与摩擦来传递相邻臂体之间的作用力。 滑块区域结构对于复合臂式云梯车，主要分析其在某个特定位置的接触问题，因此，滑移臂与举升臂之间沿臂体方向的滑动被滑移液压缸限制住，滑移臂与举升臂之间不存在相互滑动趋势，因此这里不考虑滑块与臂体之间的摩擦。

   接触对的建立, 在研究两个物体相互接触问题时，需要认为其中一个物体表面是接触面，另一个则是目标面，两个表面共同构成接触对。ANSYS中通过接触单元与目标单元分别建立接触面与目标面，并利用同一个实常数构建接触对。目标面的选取一般有以下五个原则：①平面或者凹面  ②网格较粗的面  ③刚度较大的面  ④低阶单元的面  ⑤面积更大的面。自装卸装置滑块接触，需要同时考虑臂体与滑块的变形，因此属于柔柔接触。滑块选用尼龙材料，这里本文选用滑块表面为接触面，选用接触单元CONTA174；臂体表面为目标面，选用目标单元TARGE170。另外，虽然ANSYS中可以设置对模型初始间隙和穿透的容差，但初始穿透与间隙的存在会影响计算结果的精确性，因此，在建立模型时，本文让滑块与臂体完全贴合，同时让滑移臂臂体圆角与举升臂滑块圆弧的单元分段数一致，避免了初始间隙与穿透。

    接触分析计算工况，确定了自装卸装置在卸箱与自卸两种作业的整个过程中的危险工况（即受力较大的位置）：描述工况1:  卸箱箱体即将落地（翻转角度：49°）卸箱第一阶段受力的一个极值点，翻转架与吊钩臂受力较大. 工况2: 卸箱钩心加载力与臂体垂直（翻转角度：80°）钩心加载力与吊钩臂臂体垂直，吊钩臂及其连接区域受力较大.  工况3: 卸箱箱体即将完全落地（翻转角度：124°）卸箱结束位置，举升缸拉力达到最大，副车架举升臂受力较大. 工况4: 自卸起始位置（翻转角度：1°）举升缸压力最大，除吊钩臂及其连接区域外，所有构件处于受力最大位置. 工况5: 自卸结束位置（翻转角度：30°）由于吊钩臂受到的弯曲作用达到最大，吊钩臂及其连接区域受力最大.

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     接触分析的求解ANSYS中，接触单元均采用罚刚度（即接触刚度）保证接触边界面的协调性，接触弹簧产生变形，满足方程：F。其中，K—接触刚度，—穿透量。在数学上，为了保证方程的平衡，需要穿透量的存在，而在物理上，两个接触实体之间是不可能发生穿透的。因此，穿透量的存在是接触求解的必要条件，而接触刚度则决定穿透量的大小。为了保证接触解的精确性，避免虚假穿透，需要定义一个较大的接触刚度，而为了保证接触解的收敛性，接触刚度又不能过大。因此，接触刚度是接触分析中影响计算效率与计算精度的最重要的一个参数。在ANSYS接触分析中，根据接触物体材料特性，程序会预估一个缺省的接触刚度值，同时也可以利用ANSYS提供的实常数FKN来设定一个比例因子，或设定一个真实值，比例因子设定范围是0.01到10，若属于大变形，则为0.01-0.1，默认为1.0。为获得一个理想的接触刚度值，除了分析人员的经验外，可按照以下步骤：

   （1）先取一个较低的值，虽然穿透较大但可以使求解收敛，避免无法求解。

  （2）对前几个子步进行计算，直到最终载荷的一个比例（刚好完全建立接触）。

  （3）检查穿透大小及每个子步的平衡迭代次数，若难以收敛是因穿透过大，则FKN的值取得过小或FTOLN的值取得过大，若难以收敛是因不平衡力和位移增量，收敛值需要较多的迭代，而非因为穿透量过大，则FKN值可能取得过大。

  （4）根据上一步的分析，重新设定FKN和FTOLN的值，按照重新设定的FKN和FTOLN的值，继续分析。

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