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图4-16整车三维造型
图4-17 整车爆炸图
图4-18 干涉检查图
4.5叉车稳定性计算
1.纵向静稳定计算
根据纵向静稳定性试验的通过要求有
i=L/h=0.1L/[(Hmax+C)Q/(G+Q)+h1G(G+Q)]>0.04 0.1L(G+Q)>0.04[(Hmax+C)Q+h1C]
H1<[0.1L(G+Q)-0.04(Hmax+C)Q]/0.04G<[0.1×1.7(3.4+2)-0.04(3+0.5) ×2]/(0.04×3.4)=4.69m
2.纵向动稳定计算
i=L/h=0.1L/[(0.3+C)Q/(G+Q)+h1G(G+Q)]>0.18 0.1L(G+Q)>0.18[(0.3+C)Q+h2C]
H2<[0.1L(G+Q)-0.18(0.3+C)Q]/0.18G<[0.1×1.7(3.4+2)-0.18(0.3+0.5) ×2]/(0.18×3.4)=1.03m
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3.横向静稳定计算
i=L/h=0.5B×0.9cosφ/[(3+C)Q/(G+Q)+h3G(G+Q)-0.1k]>0.06 其中cosφ=l/0.5B?0.5B?l?l=1.7/0.5?0.97?0.5?0.97?1.7?1.7=0.9616 0.5B×0.9cosφ×(G+Q)>0.06[(3+C)Q+h3G-0.1k]
H3<[0.5B×0.9cosφ×(G+Q)-0.06(3+G)Q+0.06×0.1k]/0.06G<[0.5×0.97×0.9×0.9616×(3.4+2)-0.06(3+0.5) ×2+0.06×0.1×0.235]/0.06×3.4=9.058m
4.横向动稳定计算
（15+1.1v）%=(15+1.1×12)%=28.2%=0.282 i=L/h=0.5B×(1-0.55) ×cosφ/(h4-0.55k)>0.282 cosφ=0.5B?0.5B?l?l=0.5?0.97?0.5?0.97?1.7?1.7=0.9616 0.5B×(1-0.55)cosφ>0.282(h4-0.55k)
H4<[0.5B(1-0.55) cosφ+0.282×0.55k]/0.37<[0.5×0.97(1-0.55) ×0.957+0.282×0.55×0.235]/0.37=0.6630m
上述四个自重重心高度限制，显然要按照最苛刻的来，因此该叉车自重重心的高度不应大于663mm,所以本设计稳定性合格。
4.6 本章小结
本章的主要内容就是对Pro/E软件介绍让我们对Pro/E三维建模有个认识、货叉尺寸设计、车体尺寸设计、档板尺寸设计、内外门架设计及各部件的装配、并对叉车的稳定性进行校合。
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第5章 主要零部件有限元分析
5.1 ANSYS简介
ANSYS司是由美国著名力学专家、美国匹兹堡大学力学系教授John Swanson 博士于1970年创建发展起来的，总部设在美国宾西法尼亚州的匹兹堡，目前是世界CAE行业最大的公司。近30年来，ANSYS公司一直致力于分析设计软件的开发、维护及售后服务，不断吸取当今世界最新的计算方法和计算机技术，领导着有限元元的发展趋势，并为全球工业界所广泛接受，拥有全球最大的用户群。 ANSYS公司自建立伊始，便开始了一个“大学工程”，提出了支持教学与研究的院校版本，与代表世界计算技术最高水平的高校及专业研究单位紧密结合，促使ANSYS比任何其他CAE软件更快地吸取最先进的计算方法和研究成果，进而造就了不断推陈出新、技术日新月异的有限元分析软件。目前全球有70％以上的高校及研究单位采用ANSYS作为分析软件。ANSYS已经成为世界范围内增长最快的CAD软件，拥有数百家广大的中国用户群。 5.1.1 ANSYS的主要技术特点
（1）能实现多场及多场耦合功能的软件。
（2）实现前后处理、分析求解及多场分析统一数据库的大型FEA软件。 （3）独一无二的优化功能，唯一具有流场优化功能的CAD软件。 （4）融前后处理与分析求解于一身。 （5）强大的非线性分析功能。 （6）快速求解器。
（7）最早采用并行计算技术的FEA软件。
（8）从个人机、工作站、大型机直至巨型机所有硬件平台上全部数据文件兼容。
（9）智能网格划分。
（10）支持从PC、WS到巨型机的所有硬件平台。
（11）从个人机、工作站、大型机直至巨型机所有硬件平台上统一用户界面。（12）可与人多数的CAD软件集成并有接口。 （13）多层次多框架的产品系列。 （14）良好的用户开发环境。
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5.1.2 软件功能简介
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具．用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、电压分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质及相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力：后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如Pc，SG，H P，SUN，DEC，IBM，CRAY等。目前版本为ANSYSlO．0，其计算机版本要求的操作系统为Windows 98或Windows NT及其后续版本，也可运行于UNIX系统下。
5.2 ANSYS与Pro／E的接口技术
在应用ANSYS进行有限元分析中，有限元建模耗费了工程技术人员大量的时间与精力。虽然ANSYS带有自建模功能，但是这个建模功能非常有限，只能处理一些相对简单的模型。随着ANSYS的应用日益广泛，它需要处理的模型也越来越复杂，ANSYS自带的建模功能就显得非常不足。Pro／E拥有强大的参数化设计能力，可以进行复杂的实体造型。因此，如果把Pro／E与ANSYS结合使用，充分利用Pr0／E快速准确建模的特长，就可以很好地解决ANSYS建模能力的不足。许多工程技术人员就利用Pro／E建模，通过ANSYS与Pro／E之间的图形接口将模型导人ANSYS。利用ANSYS与Pro／E快速方便的接口、能有效提高建模速度，提高模型质量，简化分析工作，对工程技术人员来说意义十分重大。 5.2.1 使用ANSYS提供的图形接口
ANSYS提供了与Pro／E软件进行数据共享和交换的图形接口，ANSYS自带的图形接口能识别Pro／E标准的文件。使用这些接口转换模型的方法很简单，只要在Pro／E中将建好的模型使用“另存为”或者“导出命令”，保存为ANSYS能识别的标准图形文件，通常使用的有IGES和ParaSolid文件。在ANSYS中使用File--)Import。
导人模型，然后进行模型拓扑结构修改。对Pro／E软件，ANSYS能直接识别它的文件，不需要另存其他格式的文件。使用这些图形接口虽然快速方便，但是往往会出现很多问题，甚至会发生不能识别的问题。例如IGES(The Initial
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Graphics，Exchange Specification)文件是150标准中规定的标准图形交换格式之一，IGES作为一种表达产品数据并将其转换成中性文件格式的行业标准，实现文件之间的交换具有很大的优势，但是ANSYS对IGES的支持不够，在导入IGES文件的时候，无法识别小的几何元素，造成所生成拓扑结构不连续，无法生成实体，导人的模型只是由一些面组成。而且ANSYS读人IGES文件所需的时间很长。对版本ANSYS9．0来说，这些图形接口还只能处理一些比较简单的模型。复杂模型转换后，总会存在一些问题，例如线面的丢失、图元无法转换等。这时，就要进行修补，这一丢失是转换过程中卅现的，并不是任何转换都会出现，由于使用这些图形接口进行的转换过程中，模型的拓扑结构往往会发生改变，修补后的拓扑结构不能进行下一步的分析。同时，通过接门引入的图形如发生了变化．需要先修正几何模型，才能进行有限元网格划分和计算，这就影响了分析的精度和准确性。而且通过大量的计算实例发现，刑于较为复杂的模型，ANSYS提供的罔形接口不能正确等人Pro／E模型。这样，使用Pro／E软件与ANSYS之间的接口，快速、方便地获得个合理、有效的有限元模型直被I：程界所关注。 5.2.2 Pro／E与ANSYS的连接方法
通过ANSYS对主要零部件的有限元分析时，需要把在Pro／E中建的三维零件导入ANSYS中进行受理及变形分析。所以我们需要在二者之间建立连接接口。由于目前软件之间的接口建立问题一直比较复杂，其中三维设计软件Pro/E与ANSYS之间的接口建立技术最为成熟。但是Pro／E与ANSYS之间的接口即使建立了再导入后也会丢失很多特征，所以为了准确的分析零部件，我们将Pro／E中建好的零件另存为igs格式，然后用Pro/E软件将其打开，这样就可以把Pro/E中的零件导入ANSYS进行分析（这里所做的零件间导入均默认单位mm）。 下面是对其具体操作的图解，单击开始命令依次找到相关选项。如图5.1所示：
图5.1 第一步命令
单击OK选项后出现如下命令图框5.2，勾选倒数第二项后，单击OK完成创建。
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