在起重机的起升机构中通常是将钢丝绳单层卷绕在卷筒上，且双联卷筒较为典型，单联卷筒较简单些，故仅分析单层卷绕、双联卷筒的情况。对于单层卷绕的卷筒而言，卷筒在工作中承受着下述应力：卷筒传递扭矩所引起的扭转应力，钢丝绳拉力引起的弯曲应力，钢丝绳在卷筒上卷绕时对卷筒的紧箍作用的应力。卷筒上的扭转应力较小，可以忽略不计在较短的卷筒中，弯曲应力也可以在有限元分析时不予考虑。因此，卷筒壁厚主要与钢丝绳在卷筒上卷绕时对卷筒的紧箍作用有关，紧箍作用引起的应力使卷筒受到压缩和弯曲。卷筒在具有一定拉力的单圈绳索的作用下将产生局部弯曲变形，而卷筒在受到依次排列的许多绳圈载荷作用下，也将依次产生局部弯曲变形。对于钢丝绳拉力引起卷筒的弯曲应力，通常对长径比较大的卷筒才比较明显，而对于粗短形状的卷筒，这种整体弯曲应力是可以不考虑的。
      由于卷筒受力较为复杂，绳槽截面又较为特殊，故需作些简化。
      在卷筒模型简化时将卷筒和绳槽作如下假设：
      (1)卷筒是圆柱薄壳，材料均质且各向同性，
      (2)绳槽作为环肋加到卷筒壁厚中，且它并不参与纵向的承载，把环肋简化为梁单元加到卷筒上，
      (3)同一绳圈中的张力为常数，压力均匀分布在卷筒容绳宽度上，
      (4)忽略卷筒所受的扭转和弯曲应力，只在卷筒外表面施加径向外压。
      因卷筒可绕轴转动，卷筒一端视为固定约束(限制5个自由度)，另一端简支，可沿轴向微小移动(限制4个自由度)。
      采用壳体单元类型：Shell63由于采用三维壳体单元，对整个模型进行网格划分可以适当稀疏一些，并不影响精度。对于有绳槽卷筒模型，因要把绳槽作为梁加到壳体上，槽距是一定的，且在划分单元时要尽量使单元的长宽比合适，这样，长度方向上的单元最大不能超过槽距。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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