大吨位挤压机箱梁安全性的非线性数值模拟.pdf

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1、第2期机械设计与制造2014年2月MachineryDesign&Manufacture229大吨位挤压机箱梁安全性的非缌『生数值模拟陈昊-，袁人枢，丁玉兰。，吴志林(1．南京理工大学工程技术研究院，江苏南京210094；2．南京理工大学机械丁程学院，汀苏南京210094；3．江苏省超大吨位锻压设备工程技术研究中心，江苏南通226500)摘要：大型挤压机因其结构复杂，很难利用传统方法对其受力情况进行详细分析，容易产生安全隐患。采用workbench对大型挤压机的主要受力部件一箱梁进行静力学数值模拟分析，首先对大型板材的受力进行理论计算

2、和数值模拟，以此确定合适的网格类型及网格尺寸等关键模拟参数。接着以这些参数为基础，加入材料和结构的非线性因素，对箱梁进行数值模拟，计算出在3500吨压力下箱梁各部分的位移及应力分布情况，最后根据计算结果对箱梁的结构提出改进方案。数值模拟对大型挤压机的设计具有一定的指导意义。关键词：大型挤压机；箱梁；静力学；非线性；数值模拟中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)02—0229—03NonlinearNumericaISimulationAnalysisaboutSafetyofLarge——Tonna

3、geExtrusionMachineCHENHao，YUANRen—shu，DINGYu—lan．WUZhi一1in(1．InstituteofEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，JiangsuNanjing210094，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，JiangsuNanjing210094，China；3．JiangsuEngineering

4、ResearchCentreofSuper-tonnageForgingPress，JiangsuNantong226500，China)Abstract：hisdifficulttousethetraditionalmethodtoanalyzestressconditionofalargeextruder，whichiseasytoproducehiddentrouble．husesworkbenchtoanalyzestaticoflargeextrusionmachine’5mainstresscomponent—boxgir

5、der．Firstly，stressconditionoflarge-scaleplateiscalculatedbytheoreticalformulaandnumericalsimulationsoftware，0thekeyparametersSUCh∞gridtypeandgridsizecanbedetermined，thenbasedontheseparameters，consideringthenonlinearfactorsofmaterialsandstructures，thedistributionofdispla

6、cementandstressofeachpartunder3500tonsofpressurecanbegotten．Finally，accordingtOtheresults，improyementschemeofboxgirder’structurecanbeputforward．Numericalsimulationhascertainguidingcancetothedesignoflargeextrusionmachine．KeyWords：LargeExtrusionMachine；BoxGirder；Static；No

7、nlinear；NumericalSimulation1引言中的主要承力件一箱梁的静力学数值模拟还鲜见报道。利用Workbench有限元分析平台，对大型挤压机箱梁在随着我国机械行业的迅速发展，钢、铝等硬质合金得到了大3500t压力下的变形、应力集中情况进行三维的数值模拟，对每个量的应用，由此带来了对管材、棒材等产品的大量需求，挤压成型部件的受力情况进行了详细的分析，结合安全系数给出了箱梁的技术因其生产效率高且产品性能稳定，因此得到了广泛的应用l】1。设计改进方案，为数值模拟在大型挤压机设计中的应用进行了有目前，对于挤压机尤其是大型挤压

8、机，由于其结构复杂，很难通过益的探索。理论公式对其受力情况进行分析，主要还是依靠经验来进行设计，这就需要相当长的设计与调试周期，不但容易造成结构的不2有限元关键参数的确定合理和材料的浪费，也为安全生产埋下了隐患。为了确保