波纹管液压机的静力学分析与优化

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1、·电气技术与自动化·宋子玲·波纹管液压机的静力学分析与优化波纹管液压机的静力学分析与优化宋子玲(扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)摘要：在波纹管加工过程中，液压机的上梁、中梁、下梁、立柱以及加强板都承受着较大的工作应力．因而液压机各个部件的机构设计是否合理在很大程度上决定了其性能的好坏。以某型3800t波纹管液压机为研究对象，通过有限元分析软件ANSYS作为分析平台，对该型液压机各部件进行静力学分析，得到了该型液压机各部件的强度及刚度分布情况。在不明显增加其质量的基础上，提出了相应的优化方案以提高其强度与刚度，达到了优化分析的目的。关键词：液压机；有限元分析；强度；

2、刚度；优化分析中图分类号：THI13文献标志码：A文章编号：1671．5276(2012)03-0178-03MechanicsAnalysisandOptimizationofBellowsHydraulicPressSONGZi—ling(CollegeofMechanicalEngineedng，YangzhouUniversity，Yangzhou225127，China)Abstract：Intheprocessingofmetal，thetopgirder，middlegirder，downgirderandreinforcingplateareundertheg

3、reatworkingstress．Sothehydraulicpress’Squalitydependsonwelldesignedpars．Thispaperistakesthe3800tonsofthebellowshydraulicpressforobjectofsludyandusesANSYSsoftwareasanalysisplatformtoanalyzetheparsofthepressandgetsthepads’intensityandrigidity．Intheconditionofnotobviouslyincreasingthebellowshy

4、draulicpress’smass．theoptimizationschemeisputforward．Keywords：hydraulicpress；finiteelementanalysis；intensity；rigidity；optimizationanalysis但普遍存在着设计周期长，结构冗余，材料使用偏保守等0前言弊端，从而导致产品质量大，成本高，一定程度上减弱了产品的竞争力。通过数值计算仿真可以把整个机架及横梁波纹管液压机是利用液压传动技术进行压力加工的作为研究对象，将他们视为空间板梁组合结构，利用精度设备，在波纹管制品成型生产中得到了极其广泛的应用。较高的

5、有限元法进行整体结构分析，分析结果的准确性可影响波纹管液压机品质的因素很多，其中机架的设计水平靠性大大提高。目前人们把结构优化设计方法引入波纹是非常关键的一个因素，这是由机架的受力和结构特点决管液压机设计，使设计从安全校核转变为优化设计。通过定的。其质量约占整机体质量的60％以上。液压机机架有限元的优化方法能从各种可能的结构设计方案中寻找的设计水平，对液压机的制造成本，技术性能和使用寿命较完善的或较合理的方案，使材料分配趋于合理，对于提有着决定性的影响。其结构及应用方式如图1所示。高液压机的强度、刚度、降低质量有着重要的意义。1波纹管液压机的有限元分析1．1有限元分析模型的建

6、立在进行波纹管液压机的结构优化前，需对其进行结构的应力分析，使用ANSYS软件对其进行有限元分析。由于整机尺寸较大，分析过程中存在着一定的难度，在分析过程中按照实际工况将其分为上梁、中梁以及下梁三部分来进行分析。有限元分析时采用6自由度的Solid45单元。上梁结构共划分294543个单元，60019个节点；中梁图1波纹管液压机结构结构共划分131928个单元，28564个节点；下梁结构共划分20187个单元，45727个节点。对于较为简单的结构可以利用材料力学把机架简化1．2约束与加载为材料力学范畴的平面钢架，把横梁简化为材料力学范畴的简支梁，然后按照材料力学的方法进行强度

7、，刚度校核。波纹管液压机机架材料认为是各向同性材料，密度分作者简介：宋子玲(1987一)，男，江苏南通人，硕士研究生，主要研究方向为固体力学、实验力学。·178·http：／／ZZHD．chin~ournM．net．CNE—mail：ZZHD@chainajourna1．net．ca《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·沈勇，等·各种因素对转轮除湿机性能影响的分析等参数对转轮除湿机性能的影响。再生空气的流速直接影响吸湿剂再生速度的大小，对a)进口处再生空气温度的影响流换热系数因流速的增加而增大，传热系