汽车滚筒说明.doc

目录摘要ABSTRACT第一章 绪论1第二章 印刷机滚筒版夹机构简介和优化设计2 2.1印刷机滚筒版夹机构简介3 2.1.1常见的几种版夹机构3 2.1.2印版位置的调节方法3 2.2滚筒版夹机构分析的基础知识4 2.2.1应力知识4 2.2.2强度理论4 2.3结构强度分析的原理与方法综述4 2.4结构优化设计的原理与方法综述5第三章 有限元理论及ANSYS简介6 3.1有限元分析方法的基本理论6 3.1.1有限元发展及原理6 3.1.2有限元的特点6 3.1.3有限元发展趋势7 3.2ANSYS软件分析特点8 3.3ANSYS的静态分析功能简介9 3.4ANSYS在应力分析设计中的应用9第四章 印刷机滚筒版夹机构及印版的有限元建模及其计算10 4.1有限元模型的建立10 4.1.1模型的选取10 4.1.2模型的建立11 4.2印刷机滚筒版夹机构在ANSYS下的分析13 4.2.1模型的网络划分及前处理13 4.2.2模型的加载方法18 4.2.3模型的ANSYS分析及后处理19 4.2.4模型的处理分析结论24第五章 总结26 致谢27参考文献28 附件一：开题报告附件二：文献综述附件三：外文翻译附件四：进度表料来平衡。因此，减轻滚筒整体的质量就成为滚筒优化设计的主要方向。另外，为了第一章 绪论 早期的印刷机滚筒是完整的圆柱形结构，印版粘贴在滚筒表面，更换印版时需要重新粘贴，操作极其不方便，且调整印版位置十分不便。因此在滚筒上出现了空挡技术和版夹机构，印版安装在版夹上，更换时只需要从版夹上卸下印版即可，调整也极为方便，只需对版夹位置做微量调整就能达到调整印版位置的目的。但是这种机构增加了滚筒的质量，且有较大的偏心量，还需增加材提高印刷设备的生产效率，需要大大缩短更换印版的时间，传统的版夹机构也需要优化设计。 现代新型的印刷滚筒版夹机构已向高效化，自动化的方向发展。在印刷速度提高的同时，更换和调整印版的时间也大大缩短。人工频繁更换印版是一件浪费人力，财力和时间的事情，尤其是卷筒纸印刷机，人工更换4块印版并且让卷筒纸重新穿过4个印刷机组，往往需要停机20分钟。因此现在出现了自动换版技术，这种技术大大缩短了换版的时间，更换一张印版只需要2-3分钟，更换过程中不需要手工夹紧印版，不受人为因素的影响，而起可以同时替换印刷机的全部版面。因此，国外的高档印刷机开始配备这种自动或半自动的更换系统。 但是目前中国国内大部分印刷企业仍主要使用中，低档印刷机，这些印刷机所采用的仍然是传统的版夹机构。为了适应快速发展的社会，改进并优化的版夹机构，提高生产效率，对这些中下企业至关重要。 在对滚筒版夹机构结构优化的同时，应保证滚筒上版夹机构对印版应力的变形不能过大，一般不能超过几十个丝。因此版夹的变形对印刷质量有着重要的影响，因此分析固定印版的压块在印版上引起的应力分布，对印版结构的优化设计有很大的作用。并且滚筒结构中，滚筒体和版夹结构强度较高，而印版由于厚度较薄，版夹的力集中作用在印版上，所以印版是发生变形的主要部件。对印版进行应力分析，可直接对优化设计提出有效的解决方案。 ANSYS的应力分析对处理结构因受力而产生的应力分布和变形有着强大的功能。ANSYS软件是一个功能强大的结构分析和结构优化软件包。其功能除结构分析外，还包括热分析，电磁分析，流体分析，耦合分析，多物理场等非结构分析。其中结构分析可确定结构的变形，应变，应力及反作用力等。 近年来，ANSYS开发了一系列的接触单元，接触单元通常用来描述两物体相互接触或滑动的界面。刚开始ANSYS中有节点对节点单元Conta 12和Conta 49.虽然能求解一些接触问题，但有相当的局限性。近几年来，ANSYS中引入一类面对面接触单元：目标单元Targe169,Targe170和接触单元Conta171,Conta172,Conta173,Conta174,达到真正的面对面接触，才具有真正意义上的接触分析功能。 本次设计的有限元分析方法，就是从印版受版夹拉力的作用，由压块在印版上产生应力分布和变形入手，通过建立印版和版夹的有限元模型，对印版上版夹压块位置进行边界约束，对印版施加切向压力，通过ANSYS的有限元分析软件进行强度分析，得出不同形状压块对印版的应力分布图，分析之间的关系从而达到最优化的设计结果。第二章 印刷机滚筒版夹机构简介和优化设计的原理 2.1 印刷机滚筒版夹机构的简介印刷滚筒表面装夹有印版，是任何印刷机都不可缺少的重要部件。滚筒体是具有中空结构的圆筒，其上大约四分之一的空挡，空档部分主要安装装夹印版机构。常用的印版装夹机构有固定装夹机构和快速装夹机构两种。滚筒空挡部分还设有印版位置的调节装置，用以拉紧印版，校正版位，调节图文位置，满足套印要求。 2.11 常见的几种版夹机构印刷机滚筒版夹机构形式现已发展较为成熟，其结构形式主要有：固定式版夹机构，快速式版夹机构。此外还有其他类型的滚筒版夹机构，如压板式装夹机构，弹性夹板是装夹机构，卷轴式装夹机构和插入式装夹机构等。这些装夹机构大部分采用传统的上版技术。此外，还有快速上版技术。现在全自动上版装置有两种典型结构：一种是采用气动吸嘴将旧印版吸住,拿出，然后将新印版塞入；另一种是采用两辊对滚，依靠摩擦力将旧印版拉出，然后将新印版塞入。这两种机构都是在印版进入版夹后，通过光电头检测印版是否到位，如果到位，版夹自动夹紧印版，然后转动印刷机上的新印版。 2.1.2 印版位置的调节方法印版印刷机印刷时为了保证各色套印准确，要对印版进行周向和轴向调节，可用拉动，位移滚筒，打动前规和侧规等方法来实现。第一色调版是使图文转印到印张上的位置符合印件要求，后面色组的印版和第一色组印张上规定位置的图文总有一定的误差。多色套印调版以第一色组印版为准，要求各色套印线必须同第一色套印线重叠一致。调节印版方法主要有：矫正版位，校正版斜，借滚筒校正版位，利用调版机构校正版位等。2.2 滚筒版夹机构分析的基础知识 对滚筒版夹机构和印版强度分析的基础知识是基本的力学知识，即理论力学，材料力学及相关科学。 2.2.1 应力知识 物体内某一点的应力，是指物体内该点单位面积上的内力。应力分析的直接理解，应该是通过计算得到物体的应力分布和数值。然而，通常所说的物体应力分析不仅仅是简单的计算一下物体的应力，它是一个扩展的概念。如本次印刷机滚筒版夹机构及印版应力分析任务，实际上是指对版夹机构及印版包括应力计算在内的力学分析，并使分析结果满足标准规范的要求，从而保证版夹机构及印版自身与其相关联的机构以及其他结构的合理。 一般来讲，应力分析可以分为静力分析和动力分析两部分。静力分析是指在静力载荷的作用下对物体进行力学分析并进行相关的安全评定，使之满足标准规范要求。动力分析则主要指物体的振动分析，其目的是使振动所产生的影响得到有效的控制。为便于工程应用，相当一部分动力分析采用等效静力法分析。 2.2.2 强度理论 在工程实际中，很多受力结构的危险点都处于复杂的应力状态。完成材料在复杂应力下的实验，要比简单拉伸困难很多。对复杂应力状态，完全复现实际理论情况很困难，且应力组合方式有各种可能，对各种方式一一进行实验也不现实。因此强度理论是依据部分实验结果，采用推理判断的方法，提出一些假说，推测材料在复杂受力状态的破坏因素，从而建立强度条件。按照这些假说，无论是在单向应力状态还是在复杂应力状态下，某种类型的破坏都是同一因素引起的。因此可以利用单向应力状态下的实验结果，建立复杂应力状态的强度调价。这样的一些假说称为强度理论。2.3 结构强度分析的原理与方法综述工程结构优化设计中的约束条件通常是借助于结构手段来取得的。结构分析的经典方法是根据不同的计算模型而采用不同的分析方法。虽然分析方法不胜枚举，但是总的来说可以分为线性分析方法和塑性变形分析方法，线性分析方法又分为力法和位移两种。力法是以未知力作为基本未知量建立平衡方程式，找出用力表示变形的关系式，通过连续条件解出未知力来进行结构分析。而位移法是以未知位移作为基本未知量建立用位移表示的关系式，再由平衡条件解出位移，通过求出的位移来进行结构分析，有限元法中主要采用位移法。2.4 结构优化设计的原理与方法综述 结构优化设计方法是20世纪60年代随着计算机的应用而发展起来的，较早应用于机械工程等领域的设计。它建立在数学规划方法和计算机技术的基础上，是一种解决复杂设计问题的有效方法。它重点研究如何从众多可行的方案中寻找出最佳设计方案，从而提高设计质量和效率。 优化设计主要包括两部分内容： 1）建立优化设计数学模型 2）用适当的最优化的方法，求解数学模型。 第三章 有限元理论及ANSYS简介3.1 有限元分析方法的基本理论3.1.1有限元发展及原理 有限单元是随着电子计算机技术的进步而发展起来的一种新兴数值计算方法，它在数值分析方法研究领域内有重大突破性进展。它的数学逻辑严谨，物理概念清晰，易于理解和掌握，应用范围广泛，能够灵活的处理和求解各种复杂问题，特别是它采用矩阵形式表达基本公式，便于运用计算机编程运算，这些优点赋予了有限元强大的生命力。 有限单元的基本思路是将结构物看成由有限个划分的单元组成的整体，以单元结构点的位移或结点力作为基本未知量的求解。按选取基本未知量的不同，可分为位移法，力法和混合法。位移法选取结点位移为基本未知量，力法选取结点力作为基本未知量，而混合法选取一部分结点和一部分力作为基本未知量。在结构力学中常称杆件结构的有限单元法作为结构矩阵分析，并分为矩阵位移法，矩阵力法等，这只是名称不同而已。 从应用数学角度看，有限单元法基本思路的提出，可以追溯到Courant在1943年的工作，他第一次尝试应用定义在三角形区域上的分片连续函数和最小位移原理的结合，来求解St.Venant扭转问题。一些应用数学家，物理家和工程师由于各种原因都涉足过有限元的概念。但只是到1950年以后，随着电子计算机的应用和发展，有限单元法的发展速度才显著加快。3.1.2有限元的特点 有限元方法由于结点可以任意配置，使复杂形状的物体可以使边界结点完全落在边界区域上，因而在边界上给出良好的逼近；对由几种材料组合而成的物体，可以把单元的一边去在边界上而得到较好的处理，并可根据实际需要，在一部分求解区域中配置较密集的结点，而在另一部分求解区域配置较稀疏的结点，使其在不过分增加结点总数的情况下，提高计算精度。有限元法与以往的数值计算方法比较，既有许多共同之处，亦有特别的有点，主要表现在： 1.结点可以任意配置，边界适应性良好，能用不同形态，不同大小，不同类型的单元划分任意几何形状的结构物。 2.能够适应任意支撑条件和任意载荷，包括温度载荷。 3.能够模拟由不同结构原件组成的复合结构，例如带加强筋板的壳体是板，梁，块体的结合体。 4.有限元法的计算过程已形成一定的规格，国内外已有大型结构分析程序可供使用，掌握亦比较容易。这一方法最初用于宇航工程，并迅速推广到造船。土木建筑，机电工业等部门。3.1.3有限元的发展趋势有限元法将来的发展主要是在各工程中的应用，提高，并完善有限元的基本技巧。伴随计算机辅助设计（CAD）在工程设计中日益广泛的应用，有限元法程序包已成为CAD常用的计算机方法库中不可缺少的内容之一。并与优化设计形成集成系统，即通过计算机建立模型最优化结构设计结果图形显示判断决策修改结构形状有限元分析.，进行重复，直到满足设计要求为止。有限元在今后的一段时间的法杖趋势是：1. 在完善各种特殊领域内的先行有限元法软件时间，大力研制高效率的非线性有限元法软件。2. 逐步完善大型有限元法软件的自适应性，以提高其运行效率并尽量减少设计人员对软件系统的干涉。3. 配备功能较强的前后处理程序块，没有前后置处理及不包含CAD技术的大型有限元软件，将会逐步失去竞争力。4. 结构分析的有限元优化一体化程序的发展，其中心是减少在结构优化设计计算过程中重做有限元分析的次数，缩短计算时间，提高计算效率，减少计算费率。从长远看，将会有更多的有限元法软件引进人工智能技术，形成比较完善的专家系统，实现有限元分析的智能化。3.2ANSYS软件分析特点有限元法发展到现在，各种通用程序和专用程序求解功能都很齐全，并且已经商品化，前后处理方便，常用的有ANSYS,NASTRAN,ADINAASKA,SAP等。ANSYS软件是一个功能强大的结构分析和结构优化软件包。其功能除结构分析外，还包括热分析，电磁分析，流体分析，耦合场分析-多物理场等非结构分析。其中结构分析可确定结构的变形，应变，应力及反作用力等。ANSYS软件还提供多种迭代求解器，如稳定可靠的波前求解器（Fronts Solver）；预条件共扼求解器（PCG），该求解器是一个高效率高精度求解器（Power Solver）；雅克比共扼梯度求解器（JCG）；Cholesky共扼梯度求解器等。针对不同的问题，用户可以进行选择，从而最大限度的提高计算效率及准确性。ANSYS有限元分析软件具有强大的功能主要技术特点为：.唯一能实现多场合及场耦合分析软件。.唯一具有物理场优化功能的FEA软件。.唯一具有中文界面的大型通用有限元分析软件。.具有强大的非线性分析功能。.具有使用于不同的问题的硬件配置的多种求解器。.强大的并行计算功能，支持部分式并行和共享内存并行。.多种用户网格划分技术。共有两种方式实现ANSYS优化设计：程序批处理方法和通过GUI交互式的完成。这两种方式的选择取决于用户对于ANSYS程序的熟悉程度和是否习惯于图形交互方式。如果对于ANSYS程序的命令相当熟悉，就可以选择用命令输入整个优化文件并通过批处理方式来进行优化。对于复杂的需用大量机时的分析任务来说（如非线性），这种方法更有效率。3.3 ANSYS的静态分析功能简介 ANSYS程序中的结构静力分析,用来求解外部载荷引起的位移，应力和力。静力分析适合于求解惯性及阻尼的时间相关作用对结构响应的影响不显著的问题。ANSYS程序中静力分析同样包括非线性，如塑性，蠕变，膨胀，大变形，大应变及接触面等。结构动力分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。ANSYS程序可以求解模态分析，谱分析，瞬间动力，谐波响应及随机振动的动力分析问题。模态分析用于计算结构的固有频率和模态；谱分析是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSL输入的随机振动引起的结构应力的应变；谐波分析用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应；瞬态动力分析用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可以及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。SNAYS显式动力分析可以用于模拟非常大的变形，并考虑所有的非线性行为，可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题，如冲击，碰撞，快速成型等。如研究高速冲击穿过程分析以及超高速磨削等问题就可用ANSYS进行分析。3.4 ANSYS在应力分析中的应用ANSYS软件是融结构，热，流体，电磁，声学于一体的大型通用有限元分析软件，已广泛应用于机械，交通，军工，电子，生物医学，水利，石油化工，能源，航空航天等许多领域。30年来，ANSYS软件不断吸取新的计算方法和计算技术，随着交互方式的加入，简化了模型的生成和结果的评价。特别是其强大的后处理功能，大大简化了设计人员在有限元分析完成后的数据处理和结果分析，减少了应力分析设计时间，缩短了设计周期。 第四章 印刷机滚筒版夹机构及印版的有限元建 模及其计算4.1 有限元模型的建立4.1.1 模型的选取 有限元分析的模型是使用ANSYS软件来完成的。如图4-1印刷机滚筒版夹机构设计图。 印刷机滚筒是具有中空结构的圆筒，材料主要是合金钢或硬铝合金，为了减轻滚筒的重量，本次设计选用合金钢。版夹为钢材料。而最容易发生强度破坏的印版，其材料选用优质合金钢。 在理论计算中，为了分析方便，一般忽略较小的铸造圆角和倒角，因为这些圆角和倒角对于分析结果影响很小，可忽略不计。4.1.2 模型的建立 利用ANSYS软件建立有限元模型，有两种建模方法：一是利用实体造型功能，首先创建机体的实际模型，然后再在实体模型的基础上，进行网络划分操作，完成有限元模型。二是直接生成有限元网格的方法。对于直接生成有限元网格的方法对一些简单实体而言，比较容易实现，而对于一些复杂结构，要想利用该方法，必须进行大量的简化才能够进行。大量简化以后的模型能否反映实际结构，尚需要进一步探讨。由于AutoCAD的三维实体造型功能比ANSYS软件强，所以采用AutoCAD绘制印刷机滚筒及版夹机构的三维实体及其分析模型，把文件输出为“.sat”格式，再倒入ANSYS软件进行分析。本次设计是关于版夹机构上压块的形状对印版产生的应力分布的分析计算，所以要改变压块的形状，反复建立压块及印版的模型，分析他们的关系以便做出最优化的设计。分析时需要保持滚筒体和下版夹结构尺寸不变，仅改变上版夹演化的压块形状，如圆形，椭圆形，四边形等，因此需要建立多组模型。由于模型建立及分析过程比较复杂，现选取其中一个模型建立和分析，其他的模型建造方法及分析方法一致。本次设计的印刷机滚筒直径为300mm，有效长度为800mm。因此仅建立印版部分滚筒体和印版模型。且由于印版版夹和滚筒为对称结构，在建立模型时只用建立印版和滚筒体一半，分析时在打断处添加约束即可。建立的模型结构如图4-2: 图4-2滚筒及印版模型图4-2为在Auto CAD中建立的滚筒及印版模型，将其导入ANSYS中，即可继续后续的应力应变分析。在Atou CAD中建立模型导入ANSYS中，如图4-3所示： 图4-3Auto CAD建立模型导入ANSYS模型但由于次此模型导入ANSYS后，不能选用SHELL单元进行划分网络和分析，只能创建为SOLID单元，而印版实际厚度很小，这样划分网格后网络格错综复杂，影响分析结果偏差较大。且此模型结构简单，因此选用ANSYS自带的绘图工具进行模型的建立，效果也非常理想。如图4-4所示： 图4-4 ANSYS中建立的滚筒及印版模型此模型将滚筒简化为一刚性薄板，省略版夹机构，仅在印版上对应位置删去版夹压块形状的面。这样建立模型结构简单，便于计算，且又较接近实际情况。4.2 印刷机滚筒版夹机构在ANSYS下的分析4.2.1 模型的网格划分及前处理 由于此次设计模型分析属于结构分析类型，因此首先选择： PreprocessorStructural 1.单元类型的选择：在有限元分析过程中，对于不同的问题，需要应用不同特征的单元，同时每一种单元也是专门为有限元问题而设计的。因此，在进行有限元分析之前，选择和定义适合自己问题的单元类型是非常必要的。单元选择不当，直接影响到计算能否进行和结果的精度。ANSYS的单元库中提供了100多种单元类型，几乎能解决绝大部分常见问题。每个单元都有唯一的编号，并按类型进行分类，如BEAM3，SHELL43和SOLOD96等。表4-1列出了静力分析时常用到的单元类型。 表4-1 常用单元类型类型形状和特征单元类型杆普通双线形LINK1，LINK8LINK10梁普通截面渐变塑性考虑剪切变形BEAM3，BEAM4BEAM54，BEAM44BEAM23，BEAM24BEAM188，BEAM189管 普通浸入塑性PIPE16，PIPE17，PIPE18PIPE59PIPE20，PIPE602-D实体四边形三角形超弹性单元粘弹性大应变偕单元P单元PLANE42，PLANE82，PLANE182PLANE2HYPER84，HYPER56，HYPER74VISCO88VISCO106，VISCO108PLANE83，PLANE25PLANE145，PLANE1463-D实体快四面体层各向异性超弹性单元粘弹性大应变P单元SOLID45，SOLID95，SOLID73，SOLID185SOLID92，SOLID72SOLID46SOLID64，SOLID65HYPER86，HYPER58，HYPER158VISCO89VISCO107SOLID147，SOLID148壳四边形轴对称层剪切板P单元SHELL93，SHELL63，SHELL41，SHELL43，SHELL181SHELL51，SHELL61SHELL91，SHELL99SHELL28SHELL150 由于采用壳体单元比较符合实际造型，因此将单元类型选择为SHELL93，选择方法如下： Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Add SHELL SHELL93 2. 材料的选择：选择好模型单元类型后，需要对模型材料参数进行定义。印刷机滚筒一般采用合金钢或硬铝合金，本次设计采用合金钢。印版材料也为合金钢。因此材料属性定义为弹性模量2E9，泊松比为 0.3。选择过程如下：Preprocessor Material Props Material Model Structural Linear Elastic Isotropic,如图4-5所示： 图4-5 材料属性定义 3.模型的拷贝：为了使所建模型之间产生接触，就要用到实体的copy命令，将所建模型的其中一个拷贝，再将其删除，这样此实体就会变成两个模型，这样的话两个模型才会产生接触。 Preprocessor Modeling Create Copy Area 选面 Ok拷贝过后，再将元模型1删除，保留拷贝的模型2： Preprocessor Modeling Create Delete Area only 选面 Ok 4.网格的划分： ANSYS提供了强大的网格划分功能模块。包括单元属性选择，单元尺寸控制，自由划分与映射划分等网格划分可能用到的所有命令，使用户可以方便的进行常用的网格划分控制的参数设置。 自由网格划分方法主要用于划分边界形状不规则的区域，生成的网格相互之间呈不规则排列。它对实体模型无特殊要求。任何几何模型，尽管是不规则的，也可以进行网格划分，所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分，自由式网格可以只由四边形单元组成，或只由三角形单元组成，或两者混合，对体进行网格划分，自由网格一般限定为四面体单元。自由网格划分方法对复杂形状的边界具有较好的模拟能力。 由于是对面的网格划分，四面形网格比三角形网格分析的时候精度高，而且相对美观，所以本次设计采用四边形划分网格。在划分时，由于有孔的存在，导致孔的周围网格自动划分比较凌乱，不利于应力应变的分析。因此在划分前，需要对网格大小和形状进行控制。鉴于滚筒及印版大部分形状规则，控制网格大小在0.02mm，而在孔的附近，将网格控制在0。012mm。如图4-6 4-7分别为圆型压块模型和方型压块模型的网格划分结果。 图4-6 图形压块网格划分结果 图4-7 方形压块网格划分结果 由图可以看出，由于是采用方形网格划分，因此方形压块的模型网格在方孔的周围分别比圆型压块模型中圆孔的网格分布均匀，杂乱无章的小网格数量大大减少，网格划分结果相当理想。 5. 定义接触约束 在进行分析前，首先需要对模型某些面进行约束。由于分析印版上的应力应变分布，因此把滚筒定义为刚体，在滚筒上，下两端均加所有方向的约束。而印版模型由于是实际的一般，因此在下端加上所有方向的约束，这样可分析由版夹压块对印版周围应力应变分布影响。而印版上部分也不能自由移动，因为在实际应用中，印版除了受螺栓的预紧力外，主要受到X方向的力，因此需要把印版上部分在Y，Z方向进行约束。这样仅考虑由压块夹紧印版并拉紧近半时所产生的应力应变分布。 6. 设定摩擦系数： 印版在滚筒上夹紧时，由于版夹对印版有一个相对拉力，在拉紧印版时，印版相对于滚筒会有一个相对位移，因此需要设定两个接触面的摩擦系数，以更真实的反映实际情况。设置方法如下： Modeling creat element contact pair，在对话框中点选取面，选取好模型中的接触面后，输入接触面摩擦系数。如图4-8所示： 图 4-8 输入接触面摩擦系数对话框 印版和滚筒材料为钢，一般摩擦系数大概为0.15左右。因此输入摩擦系数为0.15. 4.2.2 模型的加载方法 印刷机滚筒版夹机构固定印版是通过螺栓固定压块压紧的，在施加加载时，对螺栓孔部分施加力载荷比较复杂，结构也会产生较大偏差。因此，可采用在螺栓孔部分施加一个X方向上的位移，来代替力所产生的结果。这样简化结果不仅不会产生较大偏差，而且还避免了由于加载集中应力所产生的局部应力过大的问题。在加载位移时，选择x方向位移量为0.02mm。和实际操作相近。 4.2.3 模型的ANSYS分析及后处理建立好有限元模型并进行前处理之后，就要对模型进行分析计算了，现对分析计算的结果以详细说明。 图 4-9 为图形压块对印版所产生的应变分布图： 图 4-9 为图形压块对印版所产生的应变分布图：图 4-10 为圆形压块对印版所产生的应力分布图：图4-10 图形压块对印版产生的应力分布图4-11 图形压块对印版应力分布局部放大图 下面对椭圆型压块的模型进行分析。如图4-12 所示为椭圆型压块对印版所产生的应变分布图：图 4-13 为椭圆压块对印版产生的应力分布图： 图 4-13 椭圆形压块对印版产生的应力分布图局部放大图 4-14： 图4-14 椭圆型压块对印版应力分布局部放大图下面分析方型压块对印版应力应变影响的分布。图4-15 所示为方型压块对印版所产生的应变分布图：图 4-15 方型压块对印版产生的应变分析图图4-16 为方型压块对印版产生的应力分布图： 图4-16 方型压块对印版产生的应力分布图放大图如 4-17：图4-17 方型压块对印版应力分布局部放大图 由图可知，圆形压块对印版变形影响较小，变形主要分布在与版夹压块接触的附近。在印版与滚筒接触的部分，随着印版距离版夹的增加，印版的变形逐渐减小。印版较大的变形仅分布在距版夹较劲的部分，分布范围大概50mm左右，变形量仅0.0889mm。而圆形压块对印版产生的应力分布面积很小。椭圆型压块对印版所产生的变形量与圆形压块相近，但可以看出，椭圆形压块对印版所产生的变形量分布区域要比圆形压块对印版所产生的变形量分布区域要小。变形量为0.0889mm的区域大概占距离版夹30-40mm的范围内。而很明显，方型压块对印版应变变形影响较小，变形量为0.0889mm的区域距离版夹仅为大概20mm左右的距离。4.2.4 模型的处理分析结论产生上述结果的原因主要是：首先，方形压块形状规则，在划分网格时，由于网格形状采用方形网格，这样在方孔附近的网格分布就比较均匀，杂乱的小网格数量比圆形和椭圆形少，因此在计算时由于网格杂乱所产生的应力应变严重的现象可极大的避免或减小。另外，方形压块与印版的接触面积大，接触面积越大，压块所产生的压强就越小，因此应力应变在印版上分布的也就越均匀，范围也越小。由于压块形状对印版所受应力产生变形的影响较大，并且有一定的规律，由