有限元分析方法在机械结构优化设计中的应用.pdf

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1、工艺与设备建材与装饰2013年7月有限元分析方法在机械结构优化设计中的应用韩少敏（三明东辰机械制造有限责任公司）摘要：本文介绍通过使用基于solidworkssimulationxpress的简化有限元分析软件分析优化龙门式三角带硫化机上横梁的结构尺寸，达到减轻工件重量，节约成本的目的。关键词：有限元；优化；上横梁；减轻；节约中图分类号：TH122文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）21-0152-021前言随着计算机运算能力的日益强大，有限元分析在机械设计中所起的作用也越来越重要，通过有限元软件，我们可以对零件的强度，刚度等性能指标进

2、行模拟分析，并指导设计人员对零件进行优化设计，达到以最小的成本，满足产品的设计需求。2建模分析上横梁是龙门式硫化机的主要构件之一，其底部两侧翼板、机身连接箱、立柱及底座依次通过螺栓连接，且横梁前后各有2孔通过拉杆与底座连接，这样形成为一个超静定的固定和受力整体，底座上固定油缸，机身连接箱固定上热板，底座通过油缸带动沿立柱上下滑动的下热板，中热板与上热板贴合，其单位面积合模力要求图1为1.5~2MPa，使胶带在一定的温度下硫化。为简化分析，把横梁当2.3建立约束和载荷做前后固定，中间受均匀压力作用的简支梁。由材料力学可知，横上横梁只由前后拉杆受力，对上横梁

3、与拉杆的连接孔使用固梁同时受弯矩和剪切力作用产生剪切变形，其横截面可视为中间定全约束。油缸压力通过机身连接箱施加在上横梁与机身连接箱掏空的对称矩形横截面，其中性轴在横梁横截面的中心。结合面。压力均匀分布，大小为1.0e+6N。由弯矩引起的弯曲正应力为：滓=M伊y/JzJ=BH3/12-bh3/12zW=Jz/y最大正应力在离中性轴最远的一点上，而对上横梁，其最大正应力在主筋板的顶部和底部（即y=H/2和-H/2），分别受拉应力和压应力作用。弯曲剪应力为：子=Q（H2-4y2）/8Jz最大剪切应力在中性轴上（即y=0）。图2挠曲线方程为：2.4划分网格并运

4、行（求解）分析y=M（x）/EJz选取上横梁，合理设置网格密度和网格参数，对网格进行划由上面几个公式可以看出，最大弯曲正应力、剪切应力和最分，然后点击运行控件进行（求解）分析，生成分析结果图解（包括大变位都与横梁的惯性矩Jz成反比。由此可见在结构不变，满足应力、应变、位移、安全系数、设计洞察等）。（如图3）应力和安全系数条件的条件下，可以适当的选择主筋板和上下由应力图及设计洞察工具可以看出，上横梁的载荷应力大部面板的高度和厚度。分集中拉杆孔板及其与三片主筋板的连接部位，主筋板大部分属2.1建立模型于应力富裕区。安全系数图显示最小安全系数为1.83，横梁中

5、部在solidworks中建立3D模型，如图1所示，上横梁由2片与机身连接箱的位置在位移图中显示最大为0.511mm，主筋板变40mm和1片30mm厚的主筋板及其间分布的肋板构成主体，上形在0.4mm左右，所有结果显示主筋板尺寸富余。下分别为底板和蒙板（厚度16mm）。前后各有2孔通过拉杆与底3尺寸优化座连接，两侧的翼板与固定有上热板和上承板的机身连接箱连接。在保持高度不变的情况下，对主筋板厚度进行缩减，以5mm2.2建立材料模型为梯度，逐一分析比对发现，横梁底部及顶部16mm板降至上横梁由普通碳钢焊接加工而成，故材料选择Q235-A，弹性12mm，且当

6、主筋板的厚度降至两侧25mm，中间20mm时，其分析模量为1.96e+11Pa，泊松比0.3，材料模型类型为线性弹性同向性。结果如图4。·152·2013年7月建材与装饰工艺与设备建筑电气安装工程质量通病及防治分析黄献忠（中山怡辉装修工程有限公司）摘要：随着我国经济的发展，人民的生活的普遍提高，人们的生活逐渐走进了电气化时代。这也给电气安装工程提出了更高的要求。电气安装工程质量通病经常、反复出现，这些质量通病产生的原因多种多样，而这些质量通病不但影响建筑的主体建构以及外观，而且还影响老百姓的日常生活，有时还会给住户造成重大损失。关键词：建筑电气；电气安装

7、；质量通病；处理措施中图分类号：TU85文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）21-0153-021引言户管安装时定位不准确，预埋深度也没有达到工程预计标准。预随着我国经济的发展，老百姓生活进入了电气化时代，对电埋进户管的施工人员业务素质差，不懂专业的防水知识和技术，气安装工程的要求越来越高，它不仅要满足照明、家庭用电、安盲目施工，造成进户管与地下室外墙的防水处理不好。施工人员全用电的需要，还要体现现代人对美观、适用、方便的追求。但是业务素质差，或者贪图省事，室内进户管转弯处用电焊将上墙管现阶段我们在电气施工工程中有很多质量通病，这些通病

8、如果与水平进户管网电焊驳接成90毅角。处理不得当，不但会影响建筑的主体结构以及外