鉚接機(jī)弓臂有限元分析

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經(jīng)鉚接機(jī)弓臂有限元模型分析，確定出弓臂的最大主應(yīng)力540.4MPa，該弓臂材料為40Cr，彈性模量E=206GPa，材料的屈服極限785MPa，若取安全系數(shù)Ns=1.4，則[@]=@s/Ns=560.7MPa，從而排除了材料發(fā)生屈服破壞的可能性。
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最大應(yīng)力發(fā)生在圖5所示的點(diǎn)，主要原因是截面變化引起了應(yīng)力集中。為減緩應(yīng)力集中，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量將過渡圓弧的半徑增大。其次，該弓臂經(jīng)過鍛打成型，在精加工毛胚時(shí)，應(yīng)使這部分的過渡圓弧盡量與原毛胚的圓弧一致，以免破壞材料的纖維結(jié)構(gòu)而降低彎臂的強(qiáng)度。
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應(yīng)力分布圖
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鉚接機(jī)弓臂有限元分析結(jié)論

通過對(duì)液壓鉚接機(jī)弓臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，采用平面有限元法合理地進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在施加載荷和約束下計(jì)算弓臂的應(yīng)力，對(duì)于保證弓臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性具有積極意義，該分析方法對(duì)于其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析研究也具有參考價(jià)值。

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從鉚接機(jī)弓臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析圖2可看出，盡管彎臂兩側(cè)結(jié)構(gòu)不完全對(duì)稱，但作用的載荷是完全對(duì)稱的。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)，取較危險(xiǎn)的左側(cè)部分，近似地作為對(duì)稱問題來處理是可行的 。這樣處理，使得有限元計(jì)算大為簡(jiǎn)化。利用對(duì)稱性，選擇如圖2所示的結(jié)構(gòu)作為有限元計(jì)算模型，按自由網(wǎng)格劃分，有限元計(jì)算網(wǎng)格圖如圖所示。

7 M7 U1 v. V9 G1 p+ a在對(duì)稱面上，由于沒有位移與轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮剛體位移，可認(rèn)為對(duì)稱面為一固定端，在有限元計(jì)算時(shí)，對(duì)其施加全約束。在施加載荷時(shí)考慮到實(shí)際受力情況，對(duì)弓臂施加大小為315 kN的點(diǎn)載荷，其分析模型如圖所示。
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