【正文】 1—受剪主立板面積（cm2），F(xiàn)1=4015=1120 cm2； E—材料彈性模數(shù)（105Pa），E =1011 Pa； G—剪切彈性模數(shù)（105Pa），G =61010 Pa。代入上式得：f彎==f剪==上橫梁在公稱壓力下總變形量f： f = f彎+ f剪==(～) (323)故上橫梁剛度符合要求。 本章小結(jié) 本章主要是對液壓機(jī)的工作缸與上橫梁完成了強(qiáng)度與剛度的計(jì)算。其中對工作缸進(jìn)行了缸體、缸口以及活塞部分的強(qiáng)度計(jì)算。對上橫梁的危險(xiǎn)截面進(jìn)行了強(qiáng)度與剛度校核。通過計(jì)算，最終發(fā)現(xiàn)液壓機(jī)的強(qiáng)度和剛度基本符合要求。第4章 液壓機(jī)機(jī)身有限元分析 有限元分析簡介 有限元分析原理有限元分析它是利用比較簡單的模型來替換復(fù)雜模型最后進(jìn)行求解。它會將每一個(gè)元素都假設(shè)為合理的相似解，之后進(jìn)行求解這個(gè)域最終的滿足條件，這樣就能夠得到最終的解答。當(dāng)然最終的解答并非精確解，而是一個(gè)相似解，但是這個(gè)相似解卻可以幫助我們解答實(shí)際的問題。并且可以符合各種各樣的復(fù)雜形狀。 有限元分析軟件介紹ANSYS軟件是發(fā)展比較早的一款軟件。ABAQUS軟件主要是用在結(jié)構(gòu)分析而沒有流體分析方面。MSC軟件比較老而且現(xiàn)在的更新速度緩慢，無法適應(yīng)現(xiàn)在迅速發(fā)展的社會。ADINA軟件同時(shí)擁有結(jié)構(gòu)、流體和熱分析模塊，功能十分強(qiáng)大但是進(jìn)入中國的時(shí)間比較晚, ， NX Nastran是當(dāng)前國際上使用最廣泛的CAE工具之一。在使用NX Nastran的過程中我發(fā)現(xiàn)該軟件比ANSYS軟件更加方便，運(yùn)算更加快速。 模型建立（如圖41所示）、活動(dòng)橫梁（如圖42所示）、立柱（如圖43所示）、缸體（如圖44所示）、工作臺（如圖45所示）和液壓機(jī)機(jī)身總裝配圖（如圖46所示）。所建立的模型如以下圖形所示： 圖41 上橫梁UG模型 圖42 活動(dòng)橫梁UG模型圖43 立柱UG模型 圖44 工作缸UG圖圖45工作臺UG模型圖46 液壓機(jī)機(jī)身總裝配圖此次我所做的機(jī)身有限元分析主要針對的是液壓機(jī)的上橫梁、立柱和工作臺進(jìn)行有限元分析，因?yàn)檫@三處的受力和位移較大。對這三處進(jìn)行有限元分析可以發(fā)現(xiàn)液壓機(jī)的最大應(yīng)力以及最大位移量并且判斷它的危險(xiǎn)截面。同時(shí)也可以得到最大的應(yīng)力和位移是多少。 液壓機(jī)機(jī)身有限元分析 上橫梁有限元分析。如圖47所示：圖47 UG建模視圖之后指派模型的材料為steel，如圖48所示：圖48 模型指派材料示意圖然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分如圖49所示：圖49 網(wǎng)格劃分操作示意圖得到劃分網(wǎng)格后的圖形如圖410所示：圖410 上橫梁模型劃分網(wǎng)格后示意圖然后對模型進(jìn)行約束和施加載荷。在該模型中上橫梁是固定不動(dòng)的，所以我將上橫梁的四個(gè)角固定住，使它保持固定。上橫梁受到液壓機(jī)作用在其表面上的力的作用，該力作用于上表面的階梯圓上。施加約束和受力后的模型如圖411所示：圖411上橫梁模型施加載荷與約束示意圖然后進(jìn)行求解，求解過程如圖412所示：圖412 上橫梁模型求解過程最后得到求解所得圖，最終的位移圖如圖413所示：圖413 上橫梁有限元分析位移圖，最大位移量在上表面的中心圓處。所得的應(yīng)力圖如圖414所示：圖414上橫梁有限元分析應(yīng)力圖。上橫梁在中心圓處和四周圓柱過渡處的應(yīng)力較大。 工作臺有限元分析工作臺模型定義材料和劃分網(wǎng)格后的模型如圖415所示：圖415 工作臺網(wǎng)格劃分示意圖因?yàn)楣ぷ髋_是固定不動(dòng)的，所以我將工作臺的下表面固定，工作臺受到的力最大為8000KN,該力作用于工作臺的上表面。處理后得到最終圖形。最終的位移圖如圖416所示：圖416 工作臺有限元分析位移圖由此圖可以看出工作臺的最大位移位于中心圓的外圈處。工作臺的應(yīng)力圖如圖417所示：圖417 工作臺有限元分析應(yīng)力圖由此圖可以看出工作臺的最大應(yīng)力和最大位移位于大致相同的位置。該工作臺受到的最大應(yīng)力為：。 立柱有限元分析為了便于載荷施加，將立柱和上橫梁固定在一起進(jìn)行分析。因?yàn)榱⒅蜕蠙M梁是固定不動(dòng)的，所以將立柱的四個(gè)底面進(jìn)行固定。將作用力施加于上橫梁的階梯圓處。劃分過網(wǎng)格后圖形如圖418所示： 圖418 立柱與上橫梁整體有限元分析網(wǎng)格劃分圖施加約束和載荷，進(jìn)行處理后得到的位移圖如圖419所示：圖419立柱與上橫梁整體有限元分析位移圖由此圖可以看出立柱的位移比上橫梁的位移更小，所以立柱的位移相對較小。有限元分析后所得的應(yīng)力圖如圖420所示：圖420 活動(dòng)橫梁與立柱整體有限元分析位移圖由此圖可以看出立柱下方的應(yīng)力大小幾乎不變。而上橫梁上方的立柱的應(yīng)力幾乎為0。而立柱受到的應(yīng)力比上橫梁受到的最大應(yīng)力小。所以立柱較上橫梁更加安全。 本章小結(jié) 本章主要是通過有限元軟件對液壓機(jī)的機(jī)身進(jìn)行有限元分析。此次主要是對液壓機(jī)的上橫梁、工作臺和立柱進(jìn)行有限元分析。通過此次有限元分析可以直觀地看出液壓機(jī)各部件受到的最大應(yīng)力和最大位移量。并且可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)最大應(yīng)力和最大位移在什么地點(diǎn)。千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。53 結(jié)論1. 本文所設(shè)計(jì)的是8000KN四柱式通用液壓機(jī),它可廣泛用于塑性材料的壓制加工工藝，如壓制、沖裁、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可用于校正、砂輪成型、冷擠金屬零件成型等工藝；，最后得到的工作缸的強(qiáng)度和剛度完全滿足設(shè)計(jì)的要求；此外還對工作臺強(qiáng)度與剛度進(jìn)行了計(jì)算，它的強(qiáng)度與剛度均滿足要求；3. 立柱與上橫梁及工作臺的連接方式為：上橫梁用立柱臺調(diào)節(jié)螺母支撐立柱臺肩支持在工作臺面上，兩頭使用螺母鎖緊，這種結(jié)構(gòu)方便上橫梁、工作臺預(yù)緊安裝和便于調(diào)整機(jī)器的精度；4. 本液壓機(jī)采用常閉式立式充液閥，它是自動(dòng)開啟式的，具有很大的閥徑，采用上彈簧結(jié)構(gòu)，質(zhì)量小，慣性小，動(dòng)作靈活可靠。5. 本液壓機(jī)采用活塞式液壓缸，因?yàn)榛钊揭簤焊卓梢詢蓚€(gè)方向作用，即能完成工作行程。最終利用了有限元分析液壓機(jī)的機(jī)身受力和位移情況，該液壓機(jī)基本滿足要求。 參考文獻(xiàn)1 ．北京．科學(xué)出版社，2007：38722 ．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，2006：11203 ．天津．天津人出版社 ， 2006：11004 ．北京．北京大學(xué)出版社，2008：25335 葛正浩，楊立軍. 材料成型機(jī)械．北京．化學(xué)工業(yè)出版社 ，2007：45 576 ．北京．機(jī)械工業(yè)出版社 ，2000：13467 張麗平. 液壓泵及液壓馬達(dá)原理、使用與維護(hù)．北京．化學(xué)工業(yè)出版社 2009：20328 ．機(jī)械工業(yè)出版社, 1993：179 李壯云主編..中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典第五卷．江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002： 112～12610 ,2000：1520911 王連明．機(jī)械設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008：12314912 王麗潔．畫法幾何及機(jī)械制圖．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998：229317致謝 圖紙清單序號名稱大小1總裝圖A02工作缸部裝圖A03上橫梁A04大螺母A35導(dǎo)套A36活塞桿A37活塞頭A38系統(tǒng)原理圖A1