基于FEA的大型压力机械受力分析与优化设计浅析.pdf

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1、2011年第6期(总第126期)内燃机与动力装置I．C．E&Powerplant【内燃机可靠性】基于FEA的大型压力机械受力分析与优化设计浅析王国锋，王经聪，王海渊，王彦伟‘，任彦领(1．山东省内燃机研究所，山东济南250014；2．力士德工程机械股份有限公司，山东临沭276715；3．中国石油集团济柴动力总厂，山东济南250306)摘要：本文通过对有限元分析FEA基础理论方法的简单介绍，以及针对工业通用大型压力机机架的承栽结构进行受力分析和结构优化，展示了不同受力状态下的典型算例仿真与创新设计思路。

2、探索在基于虚拟样机设计的仿真平台上使用分析工具的方法与流程。关键词：有限元；网格化；模态分析；应力；屈服强度中图分类号：TH452文献标志码：A文章编号：1673—6397(2011)06—0028—05DiscussionontheForceAnalysisandOptimizationDesignofHeavy——DutyPressureMachineryBasedonFEAWANGGuo—feng，WANGJing—cong，WANGHai—yuan，WANGYan—wei，RENYan—lin

3、g(1．ShandongProvinceI．C．EResearchInstitute，Jinan250014，China；2．LishideEngineeringMachineryCo．，Ltd，Linshu276715，China；3．ChinaCNPCJichaiPowerEquipmentCompany，Jinan250306，China)Abstract：ThepaperintroducesbrieflythebasictheoryandmethodOftheFEAanalysis，ana—l

4、yzestheforceandstructuraloptimizationtothepressureflamethatisservedforheavydutypressuremachine，revealingthesimulationexampleoftypicalstatic，dynamicandfatiguestatesunderdiffer—entpressurecondition，andfindsouttheproceduresandflowtouseanalysissoftwareinthe

5、aanaly—sisplatformthatisdesignedbasedontheanalogprototype．KeyWords：FEA；Gridding；Modelanalysis；Stress；YieldStrengthAssembly万吨级的大型液压锻造机，服务于大飞机制造项H。概述万吨级的压力成型设备成为中国国民经济特别是装机械压力机品种繁多，能代表高端科技水平的备制造业不可缺少的重要战略装备，被应用在重要往往是万吨以上的大型压力设备。截至20世纪末，的基础材料生产领域，服务于航空航天事业

6、及大型全世界共有万吨级模锻液压机40余台，美、俄各有工业制造_lJ。因此，对大型压力机械的吨位提升和10余台，约占总台数和总吨位的70％，其建造背景工艺方法优化研究一直是制造企业和科研队致力均源于发展航空航天工业。目前，在世界范围内仅发展的核心技术内容。有美国、俄罗斯、法国等少数国家拥有四万吨以上的在上万吨级别的压力机械以及数千吨位的大、压力机械设备的制造能力。中型压力机的设计与制作中，均会涉及到结构尺寸、随着中国装备制造业整体水平的进一步提升，材料性能与制造工艺的极限应用。因此，对产晶开中国液压与材

7、料锻造成型工艺实现了从高端产品向发中的设计方法和技术路线提出r极为苛刻的要世界顶级产品的跨越，其中关键大型压力机械受制求。现代化的新型技术运用与传统制造工艺的结合于外国的时代彻底结束。目前我国已经投入制造十在设备研发过程中是至关重要的。作者简介：王国锋(1973一)，男，山东临沭人，大学本科，主要研究方向为内燃机测试设备开发制造。2011年第6期王国锋，等：基于FEA的大型压力机械受力分析与优化设计浅析。29·随着近年来新兴行业的发展和不断增长的工业下，对于通用金属材质，我们为了求解问题的方便需求，使

8、得计算机应用技术与传统的基础理论深入性，结合设计结构的自身条件和限制，可以用线性模结合，诞生了FEA(FiniteElementAnalysis)等专业型来代替，但是如果材料本身是非线性的话，那么就分析平台技术。并使得模型建设、网格技术、数值算没有办法用线性来代替，在此文中我们不深人讨论法、可视化、并行计算等方面取得飞速发展，基于非线性分析的理论应用。FEA的设计和分析成为具有典型代表性的一种通1．2有限元分析的必要条件和实现方法用理论工具。作为一种分析