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彈簧拉(Lā)壓試驗機的結構優[Yōu]化

▲文▲章來源:中[Zhōng]◊試◊試驗▾機▾ 發布時間:2019-09-21 15:47 點擊: 次
        彈簧試[Shì]驗機是通過被(Bèi)測(Cè)彈簧在已知(Zhī)載荷作用下(Xià)的變形[Xíng]量來測試其剛度的(De)。為了提高拉壓彈簧試驗機的▾試▾▿驗▿(Yàn)精度(Dù),滿足廣大用戶的需(Xū)求,首要任務就是提(Tí)供[Gòng]試[Shì]驗機的結構剛度,減小其(Qí)橫梁結構◈在◈工作載荷作用下的撓度。
 
        彈簧拉壓試驗機采◇用◇門式結構[Gòu],最◈大◈[Dà]拉壓工(Gōng)作載荷為100KN。由于◈試◈(Shì)驗機結構為多個零部件(Jiàn)組成[Chéng]的裝(Zhuāng)配結構,各零部件[Jiàn]之間既非剛接又非鉸▿接▿,而是通過◊緊◊固螺栓、軸[Zhóu]承等方式(Shì)連接,各零部[Bù]件之間存在大▲量▲接觸問◈題◈。這就使該結構分析[Xī]變成負責的接觸非[Fēi]線性分析問◆題◆,需要采用接觸副單元并(Bìng)進行大量叠代[Dài]計算;另外本(Běn)彈簧拉壓試驗▿機▿結構分析還存[Cún]在螺栓[Shuān]連接的預緊力施加以[Yǐ]及軸承連接的等◆效◆剛度、等效(Xiào)彈性模量等問[Wèn]題。
 
        中[Zhōng]試彈簧拉壓試驗機解決了以上問題,完成了該彈簧試驗機有限元分析的建模工作(Zuò)。并利用有限元(Yuán)分析軟(Ruǎn)件◊對◊該試驗(Yàn)機的2中最(Zuì)大試驗載荷工況成功地進行了結構有限元[Yuán]分析,得到了各[Gè]◊工◊況下結構應力的分布和應(Yīng)力較大的危險點及○各○(Gè)橫(Héng)梁的Y向變形◆量◆,及各橫梁的撓度,◊為◊[Wéi]彈簧拉壓試驗機的結構優化[Huà]奠定了基礎。
 
        中試對公司生産(Chǎn)的彈◊簧◊拉壓試[Shì]驗機進行大量的結構[Gòu]優[Yōu]化[Huà],在∆試∆驗◊機◊外圍尺[Chǐ]寸不(Bú)變的前提下,不斷(Duàn)尋求○試○驗機内▲部▲結構的設◈計◈方案,以[Yǐ]盡可∇能∇降▿低▿其橫⋄梁⋄結構的撓度,為此,根據∇結∇[Jié]構不同部位尺(Chǐ)寸對橫∇梁∇撓度[Dù]的影響以及結構應力[Lì]分布選擇合适的設計[Jì]◆變◆量,約束條件及目标函數,建立該結構的優(Yōu)化設計數學◊模◊型;采用(Yòng)ANSYS與導▽重▽法相結合的結[Jié]構優化方[Fāng]法,完成了試驗○機○結(Jié)構的構件尺寸[Cùn]優化[Huà]設計。在結[Jié]構重量(Liàng)不變和滿足材●料●許用應力▿的▿(De)前提下,○試○驗(Yàn)機滿載壓[Yā]力◆試◆驗時,橫梁、壓盤Y向變形◇量◇由原來的0.320mm下降到0.199mm,下[Xià]降37.8%;試驗機滿載拉力試驗時,橫梁[Liáng]、壓盤Y▲向▲(Xiàng)變形量由[Yóu]原來的1.372mm下[Xià]降∆到∆(Dào)0.290mm,下降78.9%。
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