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矫直机机架应力得到改善,强度足够
矫直机机架应力得到改善,强度足够
新闻出处:华迪机械   2013-02-27 09:22:45

    矫直机机架是实体框架组合结构,是由底座、立柱、上横梁、拉杆、螺母组成的预紧结构。该矫直机机架是具有双轴对称的对称结构。预紧时,机架的受力也具有双轴对称性,因而对机架进行预紧状态的有限元分析时,只取其四分之一结构,建立有限元模型。在矫直状态时,其受力只是单轴对称,此时,则取机架的半结构建立有限元模型,经过必要的简化处理,得到矫直机机架半结构的有限无几何模型,其上横梁的球面承载面简化成圆平面。

    进行网格划分时,由人工控制单元边长,采用四节点四面体单元,自动划分有限元网格。取1/4结构划分好有限元网格,准备预紧状态下用。矫直状态时,将1/4机架结构连同有限元网格一起镜向,得到机架半结构有限元网格模型,这样就保证了机架结构和有限元网格的对称性。

    预紧状态下,机架的应力主要表现为拉杆上的拉应力和立柱及上、下横梁的压应力。在预紧力作用下,机架强度是足够的。在矫直状态时,立柱压应力降低,但仍保持负值,说明其螺杆预紧力是足够的。上横梁端面应力升高等效应力很接近材料的屈服极限,可适当加厚该板的厚度。底座应力值较小。从变形情况来看,底座变形较大,且存在板自身的弯曲。

    预紧状态下,机架的应力分布与原结构基本相同,但其压应力最大值较原结构大大降低。结构调整后,机架应力得到了改善,机架强度足够,螺杆预紧力也是足够的。但是机架刚度有较大程度降低,从机架的约束和变形情况看,机架底座的变形是引起机架刚度降低的最主要原因,但底座的应力值并不高,其变形较大是主要由于结构形式引起的。因此,要改善机架刚度,应调整机架底座的结构形式。最有效的办法是将底座的开口结构变成箱形结构并适当加筋。从预紧时的情况来看,机架的变形情况基本相同,这是因为预紧时,机架的变形主要是立柱及其相邻件的压缩变形,而远离立柱部分的却很小。