钢丝绳芯橡胶输送带细观建模与动态特性仿真分析

摘要

对钢丝绳芯橡胶输送带动态特性进行分析与研究是研发绿色节能带式输送机的关键,基于空间坐标变换理论建立钢丝绳芯橡胶输送带数学模型,在此基础上,利用Pro/E参数化建模及扫描、拉伸特征建立输送带三维细观虚拟仿真模型,分别以Ansys中Moonery-Rivlin模型和Bilinear Isotropic定义橡胶覆盖层和钢丝绳属性,设置钢丝绳与橡胶间的界面为固连接触,模拟了正弦载荷作用下钢丝绳芯橡胶输送带动态特性,研究结果表明:轴向位移载荷作用下,钢丝绳芯股轴向变形沿钢丝截面呈层状分布趋势;侧股侧丝轴向变形呈空间二次螺旋线变化分布;各侧股变形量基本相同且侧股中侧丝轴向变形量沿旋向逐渐增大,侧股相对芯股而言轴向变形量更为显著;橡胶覆盖层轴向变形量呈现中间变形量小,四周变形量大的趋势;橡胶轴向平均变形量远大于钢丝绳变形量。研究结果为钢丝绳输送带的结构设计与优化提供参考。