浅析压力试验机主机架结构应力分析.pdfVIP

ZJF 压力试验机 主机架结构应力分析 1 概述 //////测试仪器有限公司（简称“乙方”）设计并生产的////-5000 压力试 验机主机，于20//年8 月安装在////院 （以下简称“甲方”）长垣基地，已完 成//////主梁强度和刚度的试验。对乙方开发的压力试验机主机架在正常工作环 境作用下，对试验机主机架强度、刚度进行有限元计算，采用ANSYS17.0 软件完 成本次分析计算。 2 工作依据 （1）甲乙双方签订的合同； （2）甲方提供的“//////压力试验机主机”设计图纸； （3）GB/T 3811—2008 《起重机设计规范》； （4） 《机械设计手册》化学工业出版社。 3 主要工作内容 3.1 主梁强度和刚度分析 （1）建立ZJF 压力试验机主机的有限元数值分析模型； （2）计算ZJF 压力试验机主机在不同工况作用下主梁的应力、变形。 3.2 工况类型 （1）计算主机架在额载下的强度； （2）计算主机架在1.25 倍额载下的强度； 4 ZJF 压力试验机主机的有限元应力分析 4.1 几何模型 ZJF 压力试验机主机主要由立柱和横梁等组成。横梁的承载反力为500t，立 柱的侧向反力为10t，图1 为主机架结构图。 图1 ZJF 压力试验机主机结构图 4.2 有限元实体模型 根据压力试验机主机架的几何模型，建立了有限元模型，结构主要由板材焊 接而成。根据图纸，采用8 节点的壳单元（SHELLl81），并使用四边形为主的网 格划分。由于试验机主要测试桥门式起重机主梁，500t 起重机主梁高度相对较 高，此时主梁位于立柱顶部，有限元模型如图2 所示，截面模型和部件细节模型 如图2 所示。 （1）整体网格 （2）立柱根部网格 （1）横梁网格 （2）横梁与立柱连接网格 图2 有限元网格划分 4.3 材料参数   主体结构材料：Q235A 钢（ =375MPa）；螺栓采用高强螺栓（ =800MPa）。 b b 5 材料力学参量为：弹性模量E=2×10 MPa，泊松比 =0.3。  4.4 载荷和约束设置 由第3.2 节可知，分为2 种工况进行分析： 工况1：工额定载荷为500t，由于液压施加载荷过程缓慢，可忽略冲击的影 F 响，反作用力 =5000000N 施加在横梁中部下面液压缸安装部位；为了模拟起重 F 机主梁的侧向力，立柱中部施加10t 的侧向力，反作用力 =100000N。 s 工况2：工额定载荷的1.25 为静载试验，横梁中部下面液压缸安装部位施 F F 加作用力 =6000000N；立柱中部施加反作用力 =125000N。 s 主机架底部与地面固定连接，连接部位施加固定约束；整体施加等效重力加 2 速度9.8m/s ，载荷与约束详见图3。 （1）工况1 （2）工况2 图