经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

肘杆机构运动过程的有限元分析

发布于:2016-05-07 18:18
有限元分析

      变形肘杆机构是大公称力行程冷挤压机的主要传动机构和承载部位,如图所示。机构的刚度影响着冷挤压产品的精度,机构的强度影响生产过程的安全性。因此,需要对设计结构进行必要的有限元分析,以满足机构强度和刚度的要求。
      有限元模型,如所示划分完的单元数为万个左右,其中触单元万个左右,实体单元万个左右,对于有限元分析来说,网格总数不是很多,但是其中包含万个接触单元,有限元分析中,接触为最难处理的内容之一,大量的接触单元的存在,使得计算量非常大,尤其是对计算机内存的要求相当高,所以这是其中计算的难点所在。
      选取载荷施加瞬间进行分析,如图。从图可以看出,此时最大应力为,从构件的表面应力值来看,此时最大应力已超出材料的屈服极限,但考虑到冲击载荷的性质以及是否高应力区穿透整个杆件,将应力图进行剖分,观察内部应力情况,如图所示。可见发生最大应力的位置只是局部很小的范围内,其他位置的最大应力均在保持在屈服强度之内对于这种在范围很小的局部发生高应力的情况而言,并不会影响杆件本身和整个传动机构的安全性能。
      选取计算一个周期的应力曲线图,如图所示。可以发现在压力机空程运行时阶段,各杆件的总体应力很小且变化不大,只有在起始阶段,当机构有静止变为运动的瞬间,应力会出现一个峰值,这是由于瞬间的速度变化造成的惯性冲击,而在运行平稳以后,应力减小接近零,符合实际情况当进入工作行程阶段,随着金属挤压反作用力的瞬间施加,机构的受力迅速增到最大,这一载荷突然的施加,也会造成瞬间的冲击效果,因此出现应力波动的峰值,大约为,随应力逐渐趋于逐渐平稳,达到下死点后,开始返程阶段工作,此时机构不再受力,所以整体所受应力迅速变为145左右为观察每个构件的受力情况进而确定危险部位,分别对个组成构件进行应力分析。
      从图可以看出最大应力发生的时刻是加载的瞬间,由力的冲击造成的,发生的位置同样为与其他构件接触并传递力的位置,最大应力从图L(M)的应力剖视图也可以发现,可以影响整个杆件的力学性能及安全特性的应力也是发生在连接两孔的杆体部位,可以载整个运动过程及加载阶段的安全要求。通过显示应力大于材料屈服极限的有限元模型部分,如图所示可以发现,超过屈服极限的应力发生位置仅仅在杆件的表面,且作用范围很小所以并不会影响机构的安全性能,并且可以通过渗碳及热处理工艺,提高材料的表面硬度,从而避免杆件表面的形变和破坏。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!


tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图