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850吨整平机机架的有限元分析

发布于:2018-08-21 18:30
有限元分析

      该机的主要承载构件是机架部分。机架的结构简图及其受力模型如图所示。由简图可知,机架具有对称性,因而,可选取机架的四分之一部分进行有限元分析。计算采用三维八节点体单元,在486微机上进行电算。将机架的四分之一部分按其结构尺寸确定其坐标,共分为360个节点;18G个单元,其中在机架的转弯处有12个单元是扭曲单元,其余均为直角单元。局部单元的节点顺序编号如图所示。各节点根据约束情况的不同,对空间六个自由度的限制也下同。除机架底板上各节点的自由度全部约束外,其它各节点具有沿X,Y,Z三个方向的移动自由度,而绕三个坐标轴的转动自由度全部约束。为保证结构的对称性,对XOZ平面和YOZ平面上各节点的位移加以限制,即:XOZ平面上各节点的Y方向和YOZ平面上的X方问的位移受到约束。
      各节点数据的生成将整个机架的四分之一进行网格划分,计算出各单元节点的坐标值,完成各单元的编号。生成计算所需的数据文件,将节点坐标值、单元编号、材料的机械性能参数、节点的约束条件、均布载荷数值、力的作用面、应力输出要求以及绘图参数的选择等形成计算所需要的标准数据文件。运行计算程序,计算并输出一工况的计算结果。
      为了检验节点坐标数据的准确性,由计算机首先画出所选机架部分的结构图,如图所示。从中可以看出,各节点的坐标数据及各单元的编号是准确的。为了分析整个结构的变形情况,又绘出了变形前后的迭加图,如图所示。从中可以看出,变形情况是合理的,这说明计算结果与实际情况相符合。经过计算可以看出,机架各单元的应力中有百分之八十的单元应力都在20MPa以下。根据第三强度理论对应力较大的一些单元进行强度校核如下:通过对上述较大应力的分析可以看出,较大应力比较集中的主要部位是在上平台板的第78,79,80,85,86,87,88,90单元以及下平台板与机架立柱相交处的第11,38,49单元,这些部位即为整个机架结构中相对比较危险的部位。根据第三强度理论:司得出结论整个结构是安全的。


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