(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210616006.6 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中煤科工集团上海 有限公司 地址 200232 上海市徐汇区天钥桥路1号19 幢18层A座 (72)发明人 冯渊　王心茹　郑祝平　郑立波　 罗一鸣　 (74)专利代理 机构 上海天翔 知识产权代理有限 公司 312 24 专利代理师 刘常宝 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种输送机机头三角架强度的计算系统、 方 法及相关 设备 (57)摘要 本发明公开了一种输送机机头三角架强度 的计算系统、 方法及相关设备， 可用于输送机机 头三角架的强度分析计算， 其通过对输送机机头 三角架模型的参数化建模， 网格划分和边界载荷 条件施加， 快速计算得到输送机机头在不同工况 下的应力云图和变形云图。 本发 明提供的方案可 以快速完成不同输送带张力下输送机机头三角 架的强度分析计算， 操作简单。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 114896849 A 2022.08.12 CN 114896849 A 1.一种输送机 机头三角架强度计算系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 载荷计算模块， 所述载荷计算模块用于计算输送带张力施加给机 头三角架的载荷； 参数获取模块， 所述参数获取模块至少 获取机头三角架 的单元类型和材料属性参数、 立架尺寸参数、 斜架尺寸参数、 以及获取载荷计算模块计算得到的输送带张力施加给机头 三角架的载荷； 计算模块， 所述计算模块根据参数获取模块所获取到的各项参数自动生成对应几何模 型； 再设置生成有限元网格的全局体积尺寸， 采用自由划分模式对三角架几何结构进行有 限元网格划分； 再针对有限元模型添加约束及载荷； 最后设置的载荷步计算得到输送机机 头三角架强度。 2.根据权利要求1所述的输送机机头三角架强度计算系统， 其特征在于， 所述计算模块 包括几何建模子模块， 有限元建模子模块， 边界条件构建子模块以及计算处 理子模块， 所述几何建模子模块 根据参数获取模块所获取到的各项参数自动生成对应几何模型； 所述有限元建模子模块 根据几何建模子模块中的几何模型进行有限元网格划分； 所述边界条件构建子模块在有限元建模子模块上建立， 通过直接位移约束方法， 依据 三角架实际的安装工况， 在三角架底板有限元模型 的底面施加全约束； 所述计算处理子模 块在边界条件子模块的基础上， 采用静力学模块求解器， 设置计算所需要的载荷步， 最后进 行求解。 3.根据权利要求2所述的输送机机头三角架强度计算系统， 其特征在于， 所述几何建模 子模块首 先完成建立 立架模型与斜架模型； 并在建立的立架模型基础上， 依次进行底板建模、 竖板建模、 横板建模、 顶部加强筋板 建模； 在建立的斜架模型基础上， 依次进 行底板建模、 斜板 建模、 横板 建模、 顶部加强筋板 建 模； 在此基础上， 以斜架中除底板的几何模型进行模型旋转； 接着分别以斜架模型底板底面和立架模型中右侧竖板端面 为基准进行布尔操作求差； 最后对整体模型进行布尔操作求和。 4.根据权利要求2所述的输送机机头三角架强度计算系统， 其特征在于， 所述有限元建 模子模块通过设定有限元模型的全局体积尺寸和自由划分方式， 将几何模 型离散成若干有 限元单元， 每个单元具有简单的形态， 通过求解各个单元上节点的位移， 最后组合形成整个 模型的结果。 5.根据权利要求2所述的输送机机头三角架强度计算系统， 其特征在于， 所述计算处理 子模块根据有限元中离散元 的原理， 在把几何结构划分成一个个有限元单元后， 再通过求 解每个单元的位移， 在保证单 元之间几何相容的前提下， 最终整合得到整体的应力与位移。 6.一种输送机 机头三角架强度计算方法， 其特 征在于， 包括： 计算输送带张力施加给机 头三角架的载荷； 获取输送机 机头三角架的单 元类型和材 料属性参数、 立架 尺寸参数、 斜架 尺寸参数； 根据参数获取模块所获取到的各项参数生成对应几何模型， 再设置生成有限元网格的 全局体积尺寸， 采用自由划分模式对三角架几何结构进行有限元网格划分； 再针对生成的 有限元模型 添加约束及载荷； 最后设置的载荷步计算得到 输送机机头三角架强度。 7.根据权利要求6所述的输送机机头三角架强度计算方法， 其特征在于， 所述方法再根 据获取到的各项参数进行计算时， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114896849 A 2根据所获取到的各项参数， 采用可参数化机头三角架强度计算模型自动 生成对应几何 模型； 建立有限元模型， 根据几何建模子模块中的几何模型进行有限元网格划分； 建立边界条件， 在有限元建模子模块上建立， 通过直接位移约束方法， 依据三角架实际 的安装工况， 在三角架 底板有限元模型的底面施加全约束； 求解计算， 在边界条件子模块的基础上， 采用静力学模块求解器， 设置计算所需要的载 荷步， 最后进行求 解。 8.根据权利要求7所述的输送机机头三角架强度计算方法， 其特征在于， 所述方法在建 立几何模型时， 首 先完成建立 立架模型与斜架模型； 并在建立的立架模型基础上， 依次进行底板建模、 竖板建模、 横板建模、 顶部加强筋板 建模； 在建立的斜架模型基础上， 依次进 行底板建模、 斜板 建模、 横板 建模、 顶部加强筋板 建 模； 在此基础上， 以斜架中除底板的几何模型进行模型旋转； 接着分别以斜架模型底板底面和立架模型中右侧竖板端面 为基准进行布尔操作求差； 最后对整体模型进行布尔操作求和。 9.根据权利要求7所述的输送机机头三角架强度计算方法， 其特征在于， 所述方法在构 建有限元建模通过设定有限元模型的全局体积尺寸和自由划分方法， 将几何模型离散成一 个个有限元单元， 每个单元具有简单的形态， 通过求解各个单元上节点的位移， 最后组合形 成整个模型的结果。 10.根据权利要求7所述的输送机机头三角 架强度计算方法， 其特征在于， 所述方法求 解计算时根据有限元中离散元 的机理， 在把几何结构划分成若干有限元单元后， 再通过求 解每个单元的位移， 在保证单 元之间几何相容的前提下， 最终整合得到整体的应力与位移。 11.一种计算机可读存储介质， 其上存储有程序， 其特征在于， 所述程序被处理器执行 时实现权利要求6 ‑10中任一项所述输送机 机头三角架强度计算方法的步骤。 12.一种处理器， 所述处理器用于运行程序， 其特征在于， 所述程序运行时执行权利要 求6‑10中任一项所述输送机 机头三角架强度计算方法的步骤。 13.一种终端设备， 设备包括处理器、 存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的 程序， 其特征在于， 所述程序代码由所述处理器加载并执行以实现权利要求6 ‑10中任一项 所述输送机 机头三角架强度计算方法的步骤。 14.一种计算机程序产品， 其特征在于， 当在数据处理设备上执行时， 适于执行权利要 求6‑10中任一项所述输送机 机头三角架强度计算方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114896849 A 3