钢丝绳打结的强度分析
建立打结钢丝绳有限元分析模型
文中选取一种打结钢丝绳进行分析,生成的有限元模型如图4所示。此处将多股绳丝的钢丝绳等效成一根绳丝的钢绳,分析时采用等效后的弹性模量与屈服应力。
计算及结果分析
利用MSC.Marc分析上述结构,并认为钢丝绳某一截面的应力全部达到定义的屈服应力时,钢丝绳发生破坏。使用MSC.Marc进行静力分析,施加不同的面力,直到计算结果中钢丝绳某截面应力全部达到定义的屈服应力σs=132 GPa.
面力为66. 5 GPa时,钢丝绳的等效应力云图如图5所示,钢丝绳截面1最小应力超过屈服应力。计算结果表明,钢丝绳破坏载荷为屈服应力的50.2%.
结论
通过分析,得出如下结论:图5 M SC.M arc等效应力云图Fig. 5 C loud of stress distribution inM SC.M arc
利用等效方法对打结钢丝绳进行数值模拟,可以简化有限元建模过程,并使数值分析成为可能。
文中打结方式使钢丝绳的强度降低了50.2%,与实验结果吻合较好,说明本文等效方法对打结钢丝绳进行数值分析的结果可靠。
等效方法为复杂结构数值分析提供了思路。
