多向模锻液压机横梁的有限元分析

1、 维普资讯 曲庆璋 等 ：多向模锻 液压机横梁 的有限元 分析 上 述 分 析 说 昵该 架 主 要 是 在 垂 直 载砖 （ 向 ） 方 怍用 下 ， 沿 轴 的 弯 曲变 形 ， 因 此 向 的 方 位 移 （ 当 于 粲 的 挠 曲度 ） 主 要 的 。 图 给 出 了该 梁 下 底 面 向 的 位 移值 （ 偏 心 载 荷 情 相 上 方 无 况 ） 从 图 可 见此 位 移 曲线 与材 料 力 学 中梁 的挠 度 曲 线是 一 致 的 。 ， 圈 巢下 痛 茴向 位移 。 综 合 上 述 分 析 可 见 ， 该 梁 的 最 大 弯 曲 麻 力 值 小 ： ，局 部 的 过 大 应 力

2、 是 难 以 避 免 的 ， 不 过 是 可 以改 善 的 ，而 工作 状 态 的 最 大 垂 直 位 移 （ 位 移 ） 向 ，沿 长度 方 向 （ 向 ） 方 不 大 于 。这 说 明 该 梁 具 有 足 够 强度 和 刚 度 。 结 论 由于梁 各截面 上的应力分 布与弹性力学 中高梁 的应 力分布是 相 当吻合的 ，。 沿的 分 布 也 是 和 外 载荷 平 衡 的 丽 梁 底 面 的 位 移 曲线 也 是 同材 料 力 学 中粱 的变 形 规 律 （ 度 曲 线 ） 挠 帽 一 致 的 因 此 本 文 计 算 结 果 与理 论 上 的 分 析 基 本 相 符 ， 说 明 本 文 的

3、结 果 是 可 信 的 ，这 样 就 为 除 个 别应 力 集 中 部 位 外 ， 应 力 值 是较 低 的 ， 而 刚度 也 是足 够 的 ， 这说 明 该 结 构 设 计 是 厚 壁 箱 形 梁 韵 设计 提供 了 依 据 。 合理的 。 尽 管 在 划 分 有 限 元 网格 时 ， 考 虑 到了 孔 边 的应 力 集 中 ，采 用 了较 密 的 单元 ， 孔 边 取 了 十 亢个节点 ，单元形态较 好，但孔 边计算应力精 度是较差 的，不能满足 孔 边的 边界条件 。如 果 再加 密 孔 边 单元 将 造 成计 算 费用 的急 骤 上 升 ， 为 此可 在 块 体 单 元 中增 加 节点

4、 数 （ 们 用 到 我 节 点 ， 可 增加 到 ， ， 节 点 ） 行 计算 进 来 改 善 孔 边 的 应力 状 态 。 在有 限元 计 算 时 ， 往 往 由 于高 昂的 计 算 费 用 ， 限制 了用 户 解 题 规 模 。 我 们知 道 一 个 中 型的有 限元题 目上 机的计算 时间（ 时 间） ，将有 阻上是用来求解 线性 代数方程 组 的 ， 减 少节 点 数 目， 将 使 方 程 数 减 少 ， 无疑 会 使 间 也 随之 减 少 ， 它 们 是 成 线 性关 系 的 但 时 是，如果将方程组系 数矩 阵的带宽 减小，将使计算时 间成倍 地下降。而 利用 对称关系，不但 可

5、 以 减少 节 点 数 ， 同时 也 减 少 了 带宽 ， 这 将 获 得 较 大 的 经济 效 益 。 水 压 机 横 梁 的 设计 ， 过 去 都 是 以 材 料 力 学 初 等理 论为 依据 行 设 计 计 算 的 ， 这 无 疑 是 相 当 粗 糙 的 。沿 用这 一理 论 将 无 法 得 到 纵 向 的 挤 压 应 力 而 对 于 弯 曲 应 力 ， 也 无 法 知 道 它 轴 的 变 化 。 在 初 等理 论 中认 为 弯 血应 力 足 主 要 的 应 力 ， 其 他 的应 力 都 被认 为是 不 重 要 的 。 但 在 本 文 所 研 究 的结 构 中 ，前 面 已看 到 纵 向

6、 挤 压应 力 与弯 萄应 力 鼍相 近 的， 也 就 是 说 ， 该 梁 结 构 与材 料 力 学 中 梁具 有 完 全 不 同 的力 学 性质 另外 就 最 大 弯 曲应 力 进 行 比较 ， 也 可 以看 到，对这类梁用材料力学方法分 析是 不可 取的。用材料力学方 法计算 得最大弯血应 维普资讯 ， 年 第 期 西安 舟路 学 院学报 力为 ： 。 ， ，而用有 限元方 法所得最大 压应力 为 。 ，材料力 学 的解 较 此大 ： ，有 限元解 所得的最大 拉应 力为 ，材 料力 学解 比 此 大 。所 ， 对于这样复杂 的梁侔，必须采 用近 代的结构分析 手段，才有可 能较 精确 地

7、掌 握 粱 内部 应 力 和 变 形 情 况 。 组 合 式 梁 （ 其 他 任 何 组 合 式结 构 ） 在 单 独 计 算 每 一块 之 前 ， 首 先 要 解 决 的 问题 就 是 或 ， 一 定 要 知 道 每 块 之 间 力 居 怎 样 传 递 的 ， 这 就 是 所 谓 非 型的 接 触 问 题 ， 它 是 一 个 相 当复 杂的问题 ，本 文的计算 没有 考虑 弹性接 触问题。 而认 为在接 触西上力 是均匀分布 ，这无疑是 近 似 的 ，按 作 者 在 中提 出 的 有 限差 分方 法 可 用 来 近 似 地 处 理 这 个 问 题 。 参 考 文 献 曲废 璋 水 压 机 活 动蠛 粱 强