铜阳极板压机龙门架的有限元分析.pdf

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1、重型机械·81·铜阳极板压机龙门架的有限元分析杨钊，孙东明，赵德化，武建华(1．昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500；2．北方铜业垣曲冶炼厂，山西运城044000)摘要：本文通过SolidEdge建立压机龙门架的三维模型，然后通过AnsysWorkbench有限元分析软件对整个结构做了线性静力学分析，结果显示压机龙门架在工作的过程中是满足强度要求的。关键词：龙门架；建模；有限元分析；应力；变形中图分类号：TG315．5文献标识码：A文章编号：1001～196X(2014)02—0081—03Finite

2、elementanalyzeonthepressgantryofcopperanodeplateYANGZhao，SUNDong—ming，ZHA0De．hua，WUJian．hua(1．FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China；2．NorthernCopperinYuanqu，Yuncheng0,14000，China)Abstract：Based

3、onthesoftwareSolidEdge，a3Dmodelofpressgantryisestablished．Usingthefiniteele-mentanalysissoftwareAnsysWorkbench，thelinearstaticanalysisofthegantrystructureisperformed．Resultsshowthatthegantrymeetsthestrengthrequirements．Keywords：gantry；modeling；finiteelementan

4、alysis；strain；deformation因此，为了保证压机龙门架的安全性和可靠性，O前言本文利用AnsysWorkbench软件对压机的龙门架铜阳极板在电解的时候容易产生厚度不均进行相关的有限元分析，主要研究压机龙门架在匀、板面结构不规整等问题，因此必须对其通过受力时的形变，并对其结果进行强度的校核压机整形，才能满足相关的生产需要。分析。压机作为一种重要的金属压力加工装备，其规格和制造能力直接反映着一个国家的工业生产1建立压机龙门架的三维模型水平。近年来，随着我国的机械制造业在迅猛的压机龙门架主要是由底

5、梁、立柱、上横梁、发展，对于压机的龙门架承载能力和使用寿命也拉杆、液压缸等几部分构成。底梁、立柱、上横提出了更加严格的要求。梁是空心方管，厚度均为8nlm。由于分析时只铜阳极板压机主要适用于将有色金属冶炼中是针对整个龙门架的形变和强度进行分析，因此电解出来的铜阳极板的吊耳压平。压机龙门架虽建模时进行了简化，上横梁中液压缸的安装部位然不是一个很复杂的机械结构，但是要在相对比被取代，使上横梁成为一体的。实验选择的是较恶劣的工作环境中保证其使用的安全和实现压AnsysWorkbench12．1软件，主要建模由Desig

6、n—机的功能，龙门架的可靠性便成为了重中之重。Modeler来完成。对于简单的三维模型创建，尽可能的选择AnsysWorkbench的自带几何模型库收稿日期：2013—07—16；修订日期：2013—09—25进行三维建模，以避免当模型导人AnsysWork·作者简介：杨钊(1989一)，男，云南省大理市人，昆明理工大学硕士研究生。研究方向：数字化设计与制造。bench时发生数据丢失，同时使模型更加真实，·82·重型机械20l4NO．2分析也更加准确可靠。对于稍微复杂的三维模型网格法、扫掠法、多域法和HexDom

7、inant法。的建模，选择了SoldEdgeV20三维建模软件，本模型压机龙门架属于比较规则的几何体，建模后将其另存为Parasolid格式，才能顺利的将因此采用自动划分网格法，使模型产生六面体网模型导人到AnsysWorkbench中进行有限元分格。网格划分后，龙门架有限元模型总共产生了析。其三维模型如图1所示。87143个节点和31554个单元。有限元模型如图2所示。图1压机龙门架三维模型图2龙门架网格划分后的有限元模型Fig．13DmodelofthepressgantryFig．2Finiteelemen

8、tmodelofgantrymeshing2建立压机龙门架的有限元模型2．2．3载荷及约束由于龙门架是同定在地面上的，冈此先将龙2．1定义材料的属性门架的两个底端加上同定约束(FixedSupport)，本文采用的材料是Q235结构钢，其弹性模该约束限制了龙门架、方向的平移和转量和泊松比分别为E=2．0×10“Pa，／_t=0．25。动，即限制了龙门架的所有自F}1度。2