电梯系统垂直方向晃动的规律、模态分析、快速方法等

    笔者在永大电梯工作期间，编写过APDL脚本用于计算电梯系统垂直方向的晃动模态。还有两个同事也研究过这个问题，一个同事也编写了APDL脚本，另一个同事编写了scilab脚本(类似MATLAB)。

    笔者弃用APDL已经多年。在本文中，笔者使用Workbench界面，建立电梯系统的分析模型，定义相关参数。

    电梯系统示意图如下：

    由于曳引比1:1过于简单，本文研究对象为曳引比2:1

    分析模型如下图所示。

    回忆笔者之前编写的APDL，使用了质量点代表各个轮系和部件，看起来不是很直观。本文的模型看起来更直观形象。

    电梯系统各部件只为示意，所以形状规则，可以很容易划分为六面体单元。划分为四面体单元也不影响本次分析。

    在ANSYS中，钢丝绳一般使用绳索Cable单元。考虑到电梯系统的钢丝绳因为承重存在预张紧，所以可以认为钢丝绳在振动过程中能承受拉压载荷，可以使用弹簧单元或杆单元来模拟钢丝绳。

    轿厢垂向一阶晃动，模态频率8.3453Hz。

    轿厢垂向二阶晃动，模态频率18.575Hz。

    其它模态等。

    由于只关心轿厢侧，对重和主机不是关注对象。可以使用简化模型进行分析，精度上虽然有误差，但能反映主要特点，不失为可选方案。

    分析模型如下图所示：

    轿厢垂向一阶晃动，模态频率和完整模型的频率8.3453Hz略有差异。

    轿厢垂向二阶晃动，模态频率和完整模型的频率18.575高度接近。

来源：华仿CAE