有限元课程设计报告分析实施报告式样

1、轧机机架有限元分林1. iba描述（问题）（采用的廿算方法）2模型的建立及网榕則分（几何模型图）根弼结购及我荷对林性，取HI架皿分之一作为分折模塑，模塑中窗口同轴 半径分别为225mm （方案1 ）和180mm （方案2 ） , ffl ®导岡为R40mm, |H滑 il渡，压下l?：SJL台阶处导冏为R30mm，详见下列各模里。说明网恪划分悄况, 呆用的方法，单元类里，单元大小，个数等。3边界条件及我荷林料）3性。模塑见图2,裁荷作用在HI架上横梁压下螺孔台阶处和下横梁窗口表面上， 图3、图4为压下螺孔台阶和窗口用过渡闊版单元则分，为15000KN压力的1/4, 边界条件见图5,在

2、机架四分之一对称面上建立对称约束，送里只给出方案1边 界我荷图，方案2略。.23SEG.295B*re.418H0B.339E-HJB G«5LEO.7I3E-08Pili P!qian*nL58O3j-r4S0-3O-40.x t图2轧机有限元模型图3压下螺孔单元划分图4机架窗口内圆角单元划分图5边界我荷4有眼元结果分析方案1中机架受兼荷作用时，其舟垂方向变形前如图6,最大丫向位務值为0.984mm ；其水平方向变形趋势如图7,单償立柱最大X向位稼值为0.397mm。图6方案1机架钳垂方向变形图7方案1 tH架水平方向变形图8方案2机架钳垂方向变形方案2机架受力时,珀垂方向最大位務

3、为0,985mm,详见图8,水平方向单II立柱最大位移为0.394mm，详见图9。“COAX 8OLUriC<JOTBP-1SUB =1TIME=1UXIAVCJR3Y3-0Z -.58ZE-O3 初.394B-O9 EWX =.127E-O3ANAPR 15 2009 07:01:34-.39«-O3-.«-03-.1631-03-.458Z-M.685C-M-.3ME-032R1：OS-.1DSX-OSPile： F:qianan1580jj-r360.图9方案2 fJl架水平方向变形图10、图11为方案1机架压下螺丝孔处应力分布图，最大等效应力为122MPa,详

4、见图12；最大主应力为133MPa,详见图13。MODAL 90LU7XOX5TKP=1SUB =1 riNE-1 3呻(AW»DMX -.590E-03 3MX!M2弓3MX -. 1ZZE-*O9ANAFR li 2008I61ZO1IL9<24.Z7H-HJ8.5038<8.8L4I-HJ8.109E+09.4Cr?eHM.6”r*oes950"8 L22"Q9F11A： F:qifinAnLS8QJj-r4Sa-30-4D.x_t图10方案1压下螺丝孔等效应力分布图11方案1压下螺丝孔壬应力分布图12压下螺丝孔最大等效应力（局跚）AFK 1&l

5、t; ：COIX4>2«U4ANAFR 14 Z008 16i30i59| IK<UL »M1TXU4CTtt-1 3D -1 Tt»Wl ai“U -.530103W»M4MX”图13压下摞丝孔最大主应力（同部）图14、图15为机架过渡圜轴处应力分布图，最大等效应力为40.7MPa, E大主应力为43.4MPaoMODAL SOLU*IIOM srxp=iSUB =1riNE-13&0VCASA3JDMX -.408E-033MM -94Z43MX -.407E*08图14下齟ii渡岡角最大等效应力图15下部过渡惻角晟大壬应力图16

6、、图17为方案2机架压下螺栓孔处应力分布图，最大等效应力为122MPa,最大主应力为134MPaoMDAL aOLWIOXrrcp=isub =1TIMB-l8BQV <AVC>C«X =.S82B-O3SUN =9253.LZZB*09ANxea. is 2odb 06:53:53.04E*OB IWE-MJ9.122t*W.911E409MS图16方案2压下螺丝孔晟大等效应力 81ETIUQL'AL aoiurxoN.33«4»APR. 15 20D806: 53:22盘中们佬賢加33File: £ : qiananLS8j7TB

7、P=1 ZUB -1 riMD=i51<AVG>cwt =.58Ze-09 2MN Z57B*09 2MX =.1348*09图17方案2压下嗓丝JLSti应力图18、图19为机架上横梁过渡圆角处应力分布图。最大等效应力为782MPa,最大主应力为466MPao it算中有应力集中出现。图18上部过渡岡甬等效应力分布ANAPh 13 2008D7I00:4315 2Q0B6:S8：34376E409 I2OE-KJ8 42 4E*08 45“Tr 16EW2.iuE4«.lue-ue.File: ?:qiananl580Xjj-r360.x_t图19上部过渡風角主应力分布

8、图20、图21为方案2机架il渡圆角处应力分布图，最大等效应力为42.4MPa,最大主应力为46.1 MPaoNODAL 33LimC“STBPl 3UB -1 rxxe=i 5B0VIAVGJDMX -.iOJED3 3MP2 =9253 5MX =.424ZtO6图20下部过渡岡角等效应力分布MCOAL SOLUPIOWarse3UB =1TIMB=L81<AW)DWX =.4052-03 sxn =-. 76SB*O,7 aMZ -.4615*09-.7e5E40Tapp. IS 2008 0"O2®.ica>a.Xd2E4Oi.325*400b.342&

9、#163;*08 461ET8Pile; E:图21下部过渡II甬壬应力分布5结论根据以上模型分ffiww出机架ma：方案 1 ：30000/0.894=33557KN/mm方案 2 ：30000/0.895=33519KN/mm由此看岀，机架窗口圓角变化对爾度影晌很小,只有0-1%o方案1中窗口半径为R=225mm,方案2中窗口圓甬圓恥半径为R=180mm,机架窗口 |角圓处对应等效应力分别为40.7MPa和42.4MPa,应力 增大4%,可以认为机架窗口冏角冏弧刘強度影响很大，直接影响机架的安全系 数，同时，压下螺丝孔台阶处的导惻处也是不能忽略之处，从图12至图21可以 看出局部应力变化，安全系数如下