巨型模鍛液壓機整體結構功能評估與優(yōu)化設計.pdf

1、巨型模鍛液壓機是國家綜合實力的一種表征，充分反映出一個國家和地區(qū)最新的工業(yè)技術和制造水平，同時也是生產大型模鍛件的基礎設備，在國防和航空工業(yè)的模鍛件生產中起著不可替代的作用。巨型模鍛液壓機由于其超大的載荷、超高的結構強度和剛度要求、以及建造數(shù)量十分有限，其制造難度極高。 根據中國工程院《發(fā)展我國大型鍛壓裝備研究》咨詢報告中提出的巨型模鍛液壓機主要技術參數(shù)，清華大學和中國第二重型機械集團分別設計了鋼絲纏繞機架結構和“C”形板框機架

2、結構。為綜合評估這兩種方案的優(yōu)劣，以及對其結構進行優(yōu)化設計，迫切需要在有限元平臺上對機架結構進行仿真，從應力、應變及可靠性方面進行分析判斷。 論文介紹了液壓機的本體結構形式、發(fā)展概況、結構特點、基本參數(shù)，以及有限元分析方法的基本原理、求解過程、使用軟件。在有限元軟件的平臺上，從靜力學角度分析了鋼絲纏繞機架結構和“C”形板框機架結構的應力應變情況，比較了兩種機架結構的優(yōu)缺點。 論文分析了“C”形板框機架結構中非對稱水平機架

3、的撓度分布規(guī)律。以基于組合結構變形協(xié)調的剛度設計為準則，通過改變水平部分的剛度分布，使水平機架的撓度曲線發(fā)生改變。在這一理論的指導下，提出了三種優(yōu)化方案，找到了最簡單有效的解決方法。 論文應用動態(tài)設計方法對液壓機的承載機架進行了初步的分析，以300MN水壓機的主機架為研究對象，分析了并聯(lián)機架結構在不同聯(lián)接方式下的模態(tài)，得出前六階固有頻率和模態(tài)振型，并對其進行詳盡的評論，指出了各階模態(tài)對機架的動態(tài)性能的影響。 本文從靜力學