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在起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)中通常是將鋼絲繩單層卷繞在卷筒上，且雙聯(lián)卷筒較為典型，單聯(lián)卷筒較簡單些，故僅分析單層卷繞、雙聯(lián)卷筒的情況。對于單層卷繞的卷筒而言，卷筒在工作中承受著下述應(yīng)力：卷筒傳遞扭矩所引起的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，鋼絲繩拉力引起的彎曲應(yīng)力，鋼絲繩在卷筒上卷繞時對卷筒的緊箍作用的應(yīng)力。卷筒上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力較小，可以忽略不計(jì)在較短的卷筒中，彎曲應(yīng)力也可以在有限元分析時不予考慮。因此，卷筒壁厚主要與鋼絲繩在卷筒上卷繞時對卷筒的緊箍作用有關(guān)，緊箍作用引起的應(yīng)力使卷筒受到壓縮和彎曲。卷筒在具有一定拉力的單圈繩索的作用下將產(chǎn)生局部彎曲變形，而卷筒在受到依次排列的許多繩圈載荷作用下，也將依次產(chǎn)生局部彎曲變形。對于鋼絲繩拉力引起卷筒的彎曲應(yīng)力，通常對長徑比較大的卷筒才比較明顯，而對于粗短形狀的卷筒，這種整體彎曲應(yīng)力是可以不考慮的。
由于卷筒受力較為復(fù)雜，繩槽截面又較為特殊，故需作些簡化。
在卷筒模型簡化時將卷筒和繩槽作如下假設(shè)：
(1)卷筒是圓柱薄殼，材料均質(zhì)且各向同性，
(2)繩槽作為環(huán)肋加到卷筒壁厚中，且它并不參與縱向的承載，把環(huán)肋簡化為梁單元加到卷筒上，
(3)同一繩圈中的張力為常數(shù)，壓力均勻分布在卷筒容繩寬度上，
(4)忽略卷筒所受的扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力，只在卷筒外表面施加徑向外壓。
因卷筒可繞軸轉(zhuǎn)動，卷筒一端視為固定約束(限制5個自由度)，另一端簡支，可沿軸向微小移動(限制4個自由度)。
采用殼體單元類型：Shell63由于采用三維殼體單元，對整個模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分可以適當(dāng)稀疏一些，并不影響精度。對于有繩槽卷筒模型，因要把繩槽作為梁加到殼體上，槽距是一定的，且在劃分單元時要盡量使單元的長寬比合適，這樣，長度方向上的單元最大不能超過槽距。
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