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架子的动态冲击载荷分析

作者:周昌盛    来源:LMS    发布时间:2012-08-29    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

从图4 可以看出,因为力的作用位置不变,在不同的时刻架子应力的分布区域一致。在16 个加载处和中间四根横梁的中段都是应力较大区域。在16 个加载处产生较大应力的原因是由于架子为槽钢焊接而成,在支撑处槽钢厚度仅为5mm,槽钢内并没采取有效措施来加强架子此处的强度,而在支撑处架子受力最大,再加上应力集中的缘故,故在这些地方会产生较大应力。中间四根横梁的中段的应力是由弯曲应力产生的。从整个应力仿真过程来看,在冲击载荷峰值处架子的最大应力已经达到2000Mpa,远远超出了架子材料的许用应力,这除了冲击载荷峰值过大之外,架子结构也是一个重要问题,在建模时为了避免网格划分的困难,槽钢的边缘和各槽钢连接处都无倒角,这必然引起很大的应力集中问题。

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图 4 在冲击载荷下两个不同时刻架子应力云图

图5 所示为冲击载荷过程中液压缸随时间而变化的受力曲线图。由图中可以看出,整个冲击过程中,液压缸将承受最大8560N 的力,故加大液压缸的阻尼将对加强架子的刚度起很大的作用。

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图 5 液压缸受力变化曲线图

图 6 所示为冲击过程中液压缸的行程变化曲线图。在这里液压缸的行程就为液压缸和架子连接处架子的变形曲线图。由于在分析中架子的结构阻尼值设得很小,故由曲线图可以看出架子在前段时间的冲击中有较大的变形,其最大值为1.672mm,但渐渐稳定下来,到后来做振幅不变的自由振动。

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图 6 液压缸行程变化曲线图

从LMS.Virtualab.motion 和Virtualab.structure 分析来看,架子的分析结果基本与理论分析一致,但由于模型和边界条件的不完全准确性,在这里只能做一个定性而非定量的分析,对设计人员的设计起指导帮助的作用。

 
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