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组合机架预紧过程中的有限元分析

2026-03-31 19:12阅读:
编辑:杭州那泰有限元分析公司 www.nataid.com
组合机架预紧过程中的有限元分析
机架预紧过程中发生以压缩为主,振荡扭转、弯曲为辅的组合变形。立柱预紧后压缩下沉2.02 mm,弯曲变形和扭转变形的也都振荡回到近零位置;上横梁在预紧过程中发生绝度量很小的振荡斜弯曲、扭转组合变形,但最终也回到近零位置。满载时,立柱因拉杆的放松而回弹一部分,并发生内凹弯曲变形,弯曲最大挠度为0.98 mm,依然与导向不发生接触。上横梁产生向上的刚性平移和弯曲变形,下横梁产生弯曲变形和进一步的压缩变形。整个机架还发生绝度量度很小的扭转变形。综合来看,机架的各个部件在预紧安装和工作时都是组合变形的状态。
组合机架的开缝问题是此类机架研究的重点、热点问题。李志波等研究了12.5 MN双柱快锻液压机的上横梁与立柱开缝情况,本文采用相同的处理参数研究多拉杆分步预紧组合机架的开缝问题。在组
有限元分析模块时,采用标准“面-面”接触处理上横梁与左右立柱的联接。分布预紧过程中,两接触面之间的压力随预紧次序渐渐趋于均匀,不会产生开裂。通过施加4065 MN的线性递增载荷研究开裂情况,结果发现载荷达到58 MN时方出现立柱与上横梁的内角开裂缝隙,而该机架的设计预紧系数为1.53,实际最终预紧系数1.4。多拉杆预紧组合机架较双拉杆预紧组合机架在整体性方面有显著的优势,这主要是拉杆的空间分布显著提高了拉杆刚度与立柱刚度的比值。
基于广义模块化设计原理的预应力机架有限元分析方法将广义模块的概念扩展到有限元模型,为分析人员和设计人员工作的衔接提供了新的借鉴。有限元模型的装配方法为分析人员分工协作,复杂结构的有限元模型创建提供了新的思路。对于预紧力载荷的模拟,明确了预紧力单元法比等效温度载荷法更精确、有效。45 MN组合机架有限元分析为此类机架的设计提供了经验指导。
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