非線性有限元分析論文專用夾具的有限元分析-全文預覽
【正文】 作用力相同，所以 要三個壓爪施加數(shù)值為 766N的集中力載荷， 在 圖 22中 用 字母 D、 E、 F表示。 (5) 最后還要在夾盤外殼的下表面進行全約束，防止夾具發(fā)生位 移。 等效應力也稱 Von Mises應力，可將任意三向應力狀態(tài)表示為一個等效的正值應力。當零件受載而變形過大時，會影響夾具的定位精度或是對其它零件產(chǎn)生干涉，所以也是分析的一個評價指標。 圖 24 夾具位移云圖 整個夾具等效應力最大的位置出現(xiàn)在螺旋軸上，最大值為 224MPa，圖 25為螺旋軸的等效應力云圖 , 圖中數(shù)值單位均為 MPa，根據(jù)螺旋軸的安裝位置可知，在外加集中力和離心力的雙重作用下，螺旋軸產(chǎn)生一定的變形，致使在螺旋軸與軸套的接觸區(qū)域出現(xiàn)較大的作用力，同時由于該接觸面較小，根據(jù)彈性力學的原理，從而會產(chǎn)生較大的集中應力。為了減小該處應力集中，應進行倒角處理。圖 29是立車滑座拉板等效應力的分布云圖，圖中數(shù)值單位均為 MPa。 模態(tài)分析可以幫助設計人員確定夾具的固有頻率和振型 [56]，還可以估算夾具的其它動力學參數(shù)，幫助分析人員確定合理的瞬態(tài)分析時間步長。由于模態(tài)分析只能進行線性行為的分析，所以選擇僅進行一次迭代的 Boned接觸類型 ，采用 自由網(wǎng)格劃分的方式對夾具進行劃分，單元的大小設置成為 10mm，最后還要在夾盤外殼的下表面進行全約束，防止夾具發(fā)生位移。 夾具進行了靜力學和模態(tài)分析。 參考文獻 13 參考文獻 [1] 胡仁喜 , 康士延 , 劉昌麗 . [M]. 北京 機械工業(yè)出版社 , 2021: 134135. [2] 孫小文 . 模具電極用夾具結構有限元分析及優(yōu)化設計 [D]. 廣州 :華南理工大學碩士學位論文 , 2021: 2324. [3] 張建偉 , 白海濤 , 李昕 . [M]. 北京 : 人 民郵電出版社 , 2021: 191192. [4] 鄭太慶 , 卜偉藥 . 體外預應力梁的振動問題的研究分析 [J]. 四川建筑科學研究 , 2021, 03: 7578. [5] 朱茂桃 , 何志剛 . 車身模態(tài)分析與振型相關性研究 [J]. 農(nóng)業(yè)機械學報 , 2021, 03: 1315. [6] 馮瑞年 . YA32500四立柱液壓機結構有限元分析和優(yōu)化設計 [D]. 武漢 :武漢理工大學碩士學位論文 , 2021: 5354. 。最大等效應力的位置出現(xiàn)在螺旋軸上，說明此處是較為薄弱的部位，應選用性能更好的材料并采用加厚軸套的方式給予更好支撐。 表 31 夾具前 10階固有頻率和振型 階數(shù) 固有頻率 /Hz 振型 1 一個方位的徑向定位機構向下擺動 2 兩個方位的徑向定位機構向下擺動 3 兩個方位的徑向定位機構向上擺動 4 一個方位 的徑向定位機構向上擺動，另一個向下擺動 第 3 章 夾具結構的模態(tài)分析 10 5 一個方位的徑向定位機構向上擺動，另一個向下擺動 6 一個方位的徑向定位機構向上擺動 7 整個夾具體向上凸起 8 夾具體大部分向下凹陷，兩個壓爪向外翻轉 9 夾具體大部分向下凹陷，一個壓爪向外翻轉 10 三個壓爪機構向夾具盤中心倒 圖 31至 310為夾具非工作狀態(tài)下的前 10階振型圖 ,圖中單位均為 MPa。 在對夾具進行模態(tài)分析時，首先導入繪圖軟件繪制好的三維圖形，然后在材料庫添加設定的材料，并進行模型的網(wǎng)格劃分與相應載荷和約束的添加，再分析出模型的 10階變形，最后得到前 10階振型圖。對設備的設計開發(fā)主要是利用模態(tài)分析獲得結構的固有頻率及振型，避免接近外界載荷作用的頻率而發(fā)生共振，從而影響設備的使用性能。該位置是通過螺紋副鏈接，且經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷的作用，所以該位置也應該得到保障。 第 2 章 夾具結構的靜力學分析 7 圖 25 螺旋軸的等效應力云圖 圖 26 螺旋軸的位移云圖 除了螺旋軸之外，與其配合的軸套的安全性也得給予保證。 第 2 章 夾具結構的靜力學分析 6 圖 23 夾具等效應力云圖 圖 24為夾具整體的位移云圖，圖中數(shù)值單位均為 mm，從圖中可以看出壓爪和徑向夾緊機構在集中力載荷和離心力的作用下，均發(fā)生了一定的形變。 分析結果的等效應力數(shù)值若大于材料的疲勞強度，則認為結構強度較差，應須改進。兩種準則分別以畸變能或剪應力達到一定數(shù)值作為材料發(fā)生塑性變形的條件，其評價參數(shù)分別為等效應力和應力強度。
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