浅析vc 的液压机上横梁有限元

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1、现代设计与先进制造技术·赵万军基于VC++的液压机上横梁有限元分析31基于VC++的液压机上横梁有限元分析赵万军(重庆三峡学院应用技术学院，重庆万州404000)摘要i采用VC++编程，开发了YJ32型三梁四柱式单缸液压机上横梁有限元分析交互式人机界面，实现了对ANSYS命令流的封装，研究了VC++前台调用ANSYS的方法。使用编制的VC十+程序，能够根据输入的参数自动生成APDL宏文件，完成ANSYS的自动运行、分析计算和结果查看，为液压机上横梁系列产品的有限元分析提供了一种新的方法。关键词：液压机上横梁；有限元分析；V

2、C++；APDL中图分类号：TG305．4；TP311．1文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010)1l一0031一O3上横梁是液压机机身结构的重要组成部分，采输入与选择参数●用基于ANSYS的有限元分析方法能够较为准确生成APDL命令流地了解其应力、变形及其分布情况，从而有利于改●l启动ANsYsI善其结构尺寸，提高液压机的使用性能。随着液压’在ANSYSLP进行静力分析和优化没计机吨位的变化，其尺寸会从小到大形成一个具有相+同拓扑结构的系列，此时运用ANSYS的APDL命有限元分析结果图形垃示令流进行参数化

3、有限元分析可以极大地提高其分图1vC++与APDL实现有限元分析程序流程图析效率⋯1。但是，单纯的参数化方法受限于AN—SYS环境，不易实现友好的界面开发和方便的结果查看，将VC++强大的人机交互界面开发和过程控制能力与ANSYS的APDL参数化分析方法结合起来，可以很好地弥补上述缺陷。1程序流程与主分析界面VC++与APDL编程实现液压机上横梁有限元分析的程序流程如图l所示，其基本过程是：在VC++生成的人机界面中输入或选择上横梁有限元分析所需参数；然后传递参数并生成有限元分析APDL命令流，该命令流以宏文件的形式保存在

4、指定路径的文件夹中；接着启动ANSYS软件，在图2有限元分析主界面ANSYS中调用保存的APDL宏文件完成上横梁限元计算。“功能选择”组框中的4个按钮用于完的有限元静力分析和优化设计，同时保存分析结成有限元分析的全过程，它们必须按从上至下的顺果；最后在VC++用户界面中，根据需要可打开序执行，其实现方法是：在应用程序类的OnlnitDi—保存的有限元分析结果图片供观察与分析之用。alog()初始化函数中设置“输入参数”下面的3个VC++编程实现有限元分析的主界面如图2按钮不可用，在“输入参数”按钮的响应函数的最后所示，图中

5、左上角的下拉列表框用于选择液压机的面设置“生成APDL”按钮可用，当点击“输人参数”吨位，该值也将作为作用在上横梁上的载荷参与有按钮完成参数输入后“生成APDL程序”按钮即可收稿日期：2010—02—26基金项目：重庆三峡学院科研基金资助项目(2007一sxxy'nl一11)作者简介：赵万军(1970一)，男，重庆万洲人，重庆三峡学院讲师，硕士，主要从事机械设计与制造方向的教学与研究工作。322010年6月中国制造业信息化第39卷第11期亮显使用，下面2个按钮采用类似的方法设置。的最大应力、最大变形值和总质量分别作为优化设

6、计的状态变量和目标函数，为优化设计做好准2参数输入备I5]。图片保存是将有限元分析的应力、变形等参数输入由几何参数、材料参数和载荷参数3结果图片存储为指定的图片文件，以便后续查看和分析。个界面组成，它们是采用VC++的属性表单和向导进行构建的[2l。当点击图2的“输人参数”按钮当点击图2的“生成APDL程序”按钮时，后将弹出图3所示“输入几何参数”界面，顺次点击APDL宏程序将由VC++动态生成。其方法是：“下一步”按钮将弹出“材料参数选择”界面和“选择首先在磁盘指定位置生成一个文件夹，然后采用ofstream文件流对象在

7、该文件夹中生成APDL文载荷形式”界面。图3所示几何参数是在分析件并逐条向其中输入ANSYS命令流J。这一过YJ32型三梁四柱式单缸液压机结构特点的基础上程实现了VC+-I-对APDL的封装，使用本程序的确定的，其数值通过编辑框控件输入，每一个编辑框控件对应一个特定的内存变量，这些变量将传递用户不需要在ANSYS中进行任何设置，有限元分给APDL宏用于创建有限元分析几何模型。材料析的全过程由自动生成的APDL完成，极大地提高了分析效率。参数界面中包括了“HT150”、“ZG35”等上横梁常用材料，通过选择材料牌号，可将该牌

8、号材料的弹性模量、泊松比等参数选出传递给APDL宏用于4运行ANSYS有限元分析。选择载荷形式界面包括了“正载”、在生成APDL宏程序后，点击图2的“运行“X向偏载”和“Z向偏载”3种载荷施加形式，其处ANSYS”按钮可以实现ANSYS的前台运行，相较理方法见文献[3]。于其他文献采用的后台调用方法，前