本申请公开了一种叉车门架结构仿真方法及装置，属于计算机辅助工程技术领域，其中方法内容包括：根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型；根据叉车门架的标准作业工况对所述有限元模型进行求解计算，得到仿真计算结果；对所述仿真计算结果进行数据处理得到叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标。本申请所建立的叉车门架有限元模型的计算规模相对不大，操作也相对简单，线性静力分析计算也相对快速且不存在计算不收敛的问题，疲劳分析计算也相对快捷，易于直接叠加计算。易于直接叠加计算。易于直接叠加计算。
【技术实现步骤摘要】
一种叉车门架结构仿真方法及装置
[0001]本申请涉及计算机辅助工程
，特别涉及一种叉车门架结构仿真方法及装置。
技术介绍
[0002]叉车门架，是指叉车的工作装置，即实现叉车对货物进行叉取、升降、码垛等作业的装置。一般叉车门架包括货叉、货叉架、以及内外嵌套的多节门式框架等总成结构构成，而升降则通过液压油缸和链轮等升降机构实现。门架作为叉车的工作装置，其是叉车作业过程中最主要的承载结构之一，故而其对结构刚度、强度和疲劳耐久性都有较为严格的性能要求。
[0003]由于叉车门架的受力情况比较复杂，所以门架的性能计算方法也不统一，常见的是对刚度和强度的性能计算，疲劳计算较为少见。较简单的门架刚度和强度的计算方法是，针对门架的某一典型受力状态，根据经验公式计算门架的刚度和强度指标，但此法计算的刚度和强度指标局限性较大，考察也较为片面。而现在随着计算机辅助工程的快速发展，门架刚度和强度的性能计算也越来越多的通过有限元软件来高效的完成。目前较为普遍的是将门架各总成结构作为隔离体，各自建模进行静力分析计算得到门架的刚度和强度指标，但此法计算模型数目较多，计算效率也不高，也很难准确考察门架各总成结构之间的拓扑连接对门架整体刚度和强度的影响，且门架整体变形量的刚度指标不能直接计算得到，得经过一定的经验公式。另也有的将门架进行系统性的整体建模，虽克服了隔离体建模和计算的缺点，但由于模型中门架各结构间的拓扑关系是用接触模拟，要进行非线性的静力分析计算，此计算耗时较长且不易计算收敛，常出现耗时耗力所建立的有限元模型计算求解不出结果的情况，而且门架中的升降机构用接触模拟建模也较为繁琐，同时也令门架模型的计算规模更大，建模难度和计算求解难度也更大。
技术实现思路
[0004]为解决现有技术中的不足，本申请提出了一种叉车门架结构仿真方法及装置。
[0005]第一方面，本申请提出了一种叉车门架结构仿真方法，包括：根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型；
[0006]根据叉车门架的标准作业工况对所述有限元模型进行求解计算，得到仿真计算结果；
[0007]对所述仿真计算结果进行数据处理得到叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标。
[0008]在本申请较佳的实施例中，所述根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型，包括：
[0009]创建门架总成结构的三维和划分网格；
[0010]创建门架机构拓扑关系的运动副；
[0011]创建门架外部作用的约束和载荷。
[0012]在本申请较佳的实施例中，所述运动副包括：模拟货叉与货叉架之间安装配合的运动副，模拟货叉架与门式框架之间滚轮接触的运动副，模拟内外嵌套的门式框架之间滚轮接触的运动副，模拟液压油缸和链轮升降机构的运动副。
[0013]在本申请较佳的实施例中，所述模拟内外嵌套的门式框架之间滚轮接触的运动副，包括：4个主滚轮平动运动副和2个侧滚轮平动运动副。
[0014]在本申请较佳的实施例中，所述模拟液压油缸和链轮升降机构的运动副包括：1个限制液压油缸平动的运动副、1个限制链轮转动的运动副和2个限制链条连接端平动的运动副。
[0015]在本申请较佳的实施例中，所述根据叉车门架的标准作业工况进行求解计算包括静力分析求解计算和疲劳分析求解计算。
[0016]在本申请较佳的实施例中，所述静力分析求解计算包括最大正满载工况的静力分析求解计算、最大左偏载工况的静力分析求解计算和最大右偏载工况的静力分析求解计算。
[0017]在本申请较佳的实施例中，所述疲劳分析求解计算包括4万次的最大正满载工况的疲劳分析求解计算、2万次的最大左偏载工况的疲劳分析求解计算和2万次的最大右偏载工况的疲劳分析求解计算。
[0018]在本申请较佳的实施例中，所述叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标，包括：所述刚度量化评价指标包括货叉叉尖的垂直下移量，门架顶端的水平前移量和侧移量；所述强度量化评价指标是指门架各部结构的最大峰值应力值；所述疲劳损伤量化评价指标是指门架各部结构的最大疲劳损伤值。
[0019]第二方面，提出了一种叉车门架结构仿真装置，包括：
[0020]有限元模型建立模块，用于根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型；
[0021]求解模块，用于根据叉车门架的标准作业工况对所述有限元模型进行求解计算，得到仿真计算结果；
[0022]数据处理模块，用于对所述仿真计算结果进行数据处理得到叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标。
[0023]本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0024]本申请提供了一种叉车门架结构仿真方法及装置，通过根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型；根据叉车门架的标准作业工况对所述有限元模型进行求解计算，得到仿真计算结果；对所述仿真计算结果进行数据处理得到叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标，达到了如下技术效果；
[0025]1)本申请所建立的叉车门架的有限元模型，由于仅包括货叉、货叉架和各节门式框架的总成结构三维网格，而各总成结构之间的拓扑关系以及与门架升降机构的拓扑关系又是用运动副进行模拟，所以门架模型的计算规模相对不大，建模操作也相对简单；
[0026]2)本申请所述的门架静力分析是在同一有限元模型下进行的多工况线性求解计算，故而门架模型数目不多，计算快速且不存在计算不收敛的问题，而门架整体变形的刚度指标和门架各部结构的最大峰值应力指标易于由静力分析结果直接得到；
[0027]3)本申请所述的门架疲劳分析是基于门架静力分析结果上的进一步求解计算，所以疲劳计算相对快捷，计算操作也相对简单，而门架各部结构的最大疲劳损伤指标也易于直接叠加计算得到。
[0028]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0029]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
[0030]本申请附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实践了解到。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本申请实施例所示的用于叉车门架的结构仿真方法的流程图；
[0033]图2为本申请实施例所示的模拟内外嵌套的门式框架之间滚轮接触的运动副所限制自由度运动方向的示意图；
[0034]图3为本申请实施例所示的模拟升降机构的运动副所限制自由度运动方向的示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叉车门架结构仿真方法，其特征在于，包括：根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型；根据叉车门架的标准作业工况对所述有限元模型进行求解计算，得到仿真计算结果；对所述仿真计算结果进行数据处理得到叉车门架的刚度、强度和疲劳损伤的量化评价指标。2.根据权利要求1所述的叉车门架结构仿真方法，其特征在于，所述根据叉车门架的拓扑构型建立叉车门架的有限元模型，包括：创建门架总成结构的三维和划分网格；创建门架机构拓扑关系的运动副；创建门架外部作用的约束和载荷。3.根据权利要求2所述的叉车门架结构仿真方法，其特征在于，所述运动副包括：模拟货叉与货叉架之间安装配合的运动副，模拟货叉架与门式框架之间滚轮接触的运动副，模拟内外嵌套的门式框架之间滚轮接触的运动副，模拟液压油缸和链轮升降机构的运动副。4.根据权利要求3所述的叉车门架结构仿真方法，其特征在于，所述模拟内外嵌套的门式框架之间滚轮接触的运动副，包括：4个主滚轮平动运动副和2个侧滚轮平动运动副。5.根据权利要求3所述的叉车门架结构仿真方法，其特征在于，所述模拟液压油缸和链轮升降机构的运动副包括：1个限制液压油缸平动的运动副、1个限制链轮转动的运动副和2个限制链条连接端平动的运动副。6.根据权利要求1所述的叉车门架结构仿真方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴小峰，胡春阳，刘海林，李戈操，高静轩，梁长佳，王以阳，张岩，田红周，
申请(专利权)人：安徽合力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。