快速发展的城市化,使得高层建筑的数量和高度也在不断提升,擦窗机作为对高层建筑物的外观清洗和维护设备得到了广泛的应用。擦窗机安装在高层建筑的顶端,负责将施工人员及设备运送到需要清洗和维护的建筑外立面处。作为特种设备,擦窗机的使用直接与作业人员的生命安全相关,其设计计算的正确性就显得尤为重要。由于擦窗机作业工况多变,受力复杂,有限元法在其强度计算中扮演着越来越重要的角色。为了实现对擦窗机结构进行高效的有限元分析,本课题以直臂式擦窗机为基础,对擦窗机参数化有限元分析系统的开发进行研究。本课题主要研究内容如下:(1)规划了擦窗机计算机辅助分析系统功能,利用Visual Studio集成开发环境创建了友好的用户界面,以方便用户进行三维设计模型及分析模型的查看、结构的力学计算及其结果显示、有限元分析结果查看等操作。(2)对擦窗机三维设计模型进行相应的简化处理,利用ANSYS APDL创建擦窗机参数化三维分析模型库,同时利用C#语言编写相应的代码实现擦窗机参数的读取及参数文件的生成工作。(3)对擦窗机所受载荷进行分析,总结出一套针对擦窗机结构受力分析的计算方法,并将其汇编成算法程序存储于系统后台,实现了擦窗机结构有限元分析时,载荷的自动计算。(4)以擦窗机一级臂为例,对系统的应用流程进行验证,实现了该系统有限元分析的参数化建模、参数化网格划分、参数化加载约束及参数化结果查看等功能。擦窗机参数化有限元分析系统中每个模块的构建都经过充分的对比论证,确保了分析结果的准确性。擦窗机结构的数据读取、分析模型的建立和相关力学计算均由系统后台自动完成,从而大大提高了擦窗机结构有限元分析的效率。通过系统界面的引导,即使用户对ANSYS软件不熟悉,也可以完成对擦窗机的有限元分析,从而大大降低了ANSYS软件的应用门槛。