某液壓機多工況下結構強度計算的比較研究及實驗驗證.pdf

1、液壓機是裝備制造業(yè)中一種常見的基礎設備，廣泛應用在國民經濟的各個領域。液壓機結構強度設計計算研究具有重要意義。本文進行了四種塑性金屬的單向拉伸和壓縮、純扭轉屈服強度實驗，及一種塑性金屬的拉伸—扭轉屈服強度實驗，利用ANSYSWorkbench有限元軟件對某液壓機在多種載荷工況下的應力分布、上橫梁的位移變化、主應力狀態(tài)變化、三個強度理論的計算結果進行了研究。主要的研究內容如下:
　　(1)根據多種塑性金屬的拉伸、壓縮、純扭轉和拉扭組

2、合屈服強度實驗數據，對液壓機常用強度理論計算的相對誤差進行了比較分析。結果表明，Tresca強度理論計算的誤差最大，Mises強度理論次之，極限應變能強度理論最小。Mises強度理論和Tresca強度理論偏保守。極限應變能強度理論可用于拉伸—壓縮組合主應力強度計算。
　　(2)根據有限元模型簡化規(guī)則和研究目的，用ANSYSWorkbench有限元軟件建立了液壓機整體有限元三維實體模型，確定了單元選擇、網格劃分、載荷施加、邊界約束和

3、接觸模式等關鍵技術問題。選擇液壓機在中載、橫向偏載、縱向偏載和斜偏載四種工況，進行了有限元計算，研究了機架和立柱的應力分布和變形規(guī)律。
　　(3)對比有限元計算數據，發(fā)現同一位置不同工況存在主應力狀態(tài)變化，結構強度設計計算應考慮不同工況主應力狀態(tài)的變化。拉伸—壓縮—壓縮主應力狀態(tài)下，Mises強度理論相當應力最大值有的比極限應變能強度理論小，有的又大，導致強度設計不確定性和存在安全隱患，某些主應力狀態(tài)下Tresca強度理論和Mis