2020广州哪里有小巷子修车

經典案例
  • 有限元分析在機械產品設計的應用
  • 汽車轉向機構有限元分析與優化
  • 風力發電機主軸結構強度分析
  • 發動機連桿的強度分析與結構優化
  • 車輛傳動軸的強度分析與方案改進
  • 摩托車車架的剛度及強度分析
  • 注塑模具機構強度分析及結構優化
  • 變速箱軸鍵強度校核及結構改進
  • 挖掘機鏟斗有限元計算和強度分析

導向滑塊改進設計的強度有限元分析

發布于:2020-12-25 18:49
有限元分析

       某下掛式導軌結構中,為保證滑塊滑行精度,確;瑝K在矩形導軌中滑行時無扭轉、偏航等現象,在滑塊設計時采用導向滑塊結構。導向滑塊周圈倒圓角;精加工表面進行倒斜角處理;滑塊中間做凹槽,配合導軌設計,保證滑塊的導向功能;凹槽尺寸增大有利于滑塊導向,但是凹槽尺寸直接影響滑塊自身結構的強度,因此,必須對改進后導向滑塊的強度進行有限元分析。
       由于在簡化結構基礎上進行近似解析計算,校核發現結果偏差較大,無法獲得較真實的受力分析變形。本文采用CAE軟件建立精確導向滑塊有限元模型,施加邊界條件后用獲得導向滑塊的仿真分析結果。
       在模型I的基礎上加寬、加深凹槽尺寸,建立模型II,模型II的凹槽尺寸和UG模型見圖,將模型II的UG模型導入ANSYS ICEMCFD,在ICEM中為模型II劃分網格,將模型I和II導入CAE前、后處理軟件Patran。由于上述模型針對同一結構不同尺寸的類比仿真,模型材料、邊界條件和單元數均設置相同。模型單元均為六面體單元,總單元數不少于62000個,并針對模型進行網格無關性分析。
       導向滑塊在導軌中勻速運動時,受靜載作用,對導向滑塊底部節點創建六自由度的邊界條件約束,模擬導向滑塊受橫向2g,軸向2.5g和法向3g過載時的變形情況和最大應力,其中g=100N。
       選取2個模型中一側面單元加載,面積為0.000042m2,施加476kPa壓強(等同于導向滑塊受橫向受力200N),模型I和II橫向過載2g時變形、選取2個模型中導向滑塊正面單元加載,面積為0.00256m2,施加976kPa壓強(等同于導向滑塊受軸向受力250N),模型I和II軸向過載2.5g時變形、應力見圖。
       選取2個模型中導向滑塊與導軌相接觸的單元加載,面積為0.00021m2,施加1428kPa壓強(等同于導向滑塊受法向受力300N),模型I和II法向過載2.5g時變形、應力見圖。
       為驗證瞬態響應對凹槽增大后導向滑塊的影響,對滑塊受瞬態響應的情況進行仿真。由于滑塊在受到瞬態過載時軸向不受約束,只針對橫向和法向的瞬態過載進行分析,根據實際工況下的測量數據獲得橫向和法向過載因數。分別仿真計算模型I和II在工作過程中受橫向、法向瞬態過載時的變形情況和最大應力,仿真計算時對模型I和II的底部節點創建六自由度約束。
       根據實際工況數據獲得工作載荷,導向滑塊的受力在0.000314s內由0增加到2140N。具體仿真時將過載換算為壓強,選取模型中導向滑塊一側面單元加載,面積為0.000042m2。對比模型I和II變形情況結果,見圖;對比模型I和II應力變化情況結果,見圖,加載輸入見表。
       根據實際工況數據獲得工作載荷,導向滑塊的受力在0.000314s內由0增加到2140N。具體仿真時將過載換算為壓強,選取模型中導向滑塊與導軌相接觸的單元對應的上側單元加載壓強,選取導向滑塊與導軌相接觸的單元加載壓強,面積均為0.00021m2,加載輸入見表。對比模型I和II變形情況結果見圖;對比模型I和II變形情況結果見圖。
       考慮到導向滑塊受法向過載時應力最大,按超額定負載狀態考核凹槽加深后的導向滑塊,即對其施加10倍的法向過載.在仿真中,選取模型中后吊耳與導軌相接觸的單元進行加載,面積為0.00021m2,施加12857kPa壓強(等同于后吊耳受法向受力3000N)。模型II法向過載10×2.5g時變形和應力見圖。
       考慮到導向滑塊在與導軌接觸時理論上會出現線接觸狀態,以上文中的過載值考核線接觸時導向滑塊的強度情況,即對其施加10倍的法向過載于單邊棱上。在仿真中,選取模型中導向滑塊與一側棱邊上的節點加載3000N的力。模型II單邊線接觸受載10×2.5g時變形和應力見圖。

       用MSC Nastran對2種結構的動剛度進行虛擬仿真測試,得出2種結構的動剛度值,有利于降低產品開發周期,降低開發成本,提高工作效率。


                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.ahsixiang.com,轉載請注明出處和相關鏈接!



tag標簽:
------分隔線----------------------------
------分隔線----------------------------
2020广州哪里有小巷子修车