【正文】 。同樣方法創(chuàng)建 mass 單元，在 card image 中選擇 mass21，單擊 creat，單元創(chuàng)建完成。本模型選用 Q345 鋼作為材料。在菜單中選擇“Materials” ，在彈出菜單中輸入名稱“steels” ， “card image”中選擇“MATERIAL” ，單擊“Creat/Edit”,輸入材料的彈性模量為 206000000，密度為 ，泊松比為 ，單擊“return” ，至此材料屬性創(chuàng)建完畢。本次設計默認計算單位的量綱為 mN，mm，kg，kPa，使用其他單位時會進行換算說明。 約束和載荷的創(chuàng)建對有限元模型施加邊界條件的原則就是：在反映真實情況的前提下，對力和載荷進行合理的簡化。在施加邊界條件的過程中還要具體情況具體對待，綜合考慮模型結(jié)構(gòu)、分析目的、試驗數(shù)據(jù)等因素。液壓油泵的軸的受力形式為在連接構(gòu)架處受到約束，另一端連接軸箱處受到橫向載荷和垂向載荷，因此在分析時需要在有兩個孔一端的剛性節(jié)點處分別添加約束，另一端的剛性節(jié)點施加載荷，具體操作如下：20 / 31在工具欄中點擊 Collector，進入 Create 子面板后設置創(chuàng)建的集合類型為 Load Collectors，設置 Name 分別為 Forces1，F(xiàn)orces2 和 Spc，切換創(chuàng)建方法至 No Card Image 點擊 Return 返回主菜單。 兩個剛性節(jié)點上施加約束（Spc）在 Analysis 頁面中，選擇 Constraints 面板，點擊 Create 子面板，類型選擇為Nodes。激活自由度(Dof )1 到 6，點擊 Create,在點上創(chuàng)建約束。設置 Size=為 50，激活選項 Label Constraints 點擊 Return 返回主菜單。圖 43 添加約束面板 C 剛性節(jié)點上施加載荷考慮液壓油泵的軸垂向會一直受到一個沿 Z 軸負方向的壓力。通過以上分析建立兩種載荷情況，如表表 載荷表載荷名稱 載荷大?。ǚ较颍〧orces1 19600N(Y 軸正方向)具體方法為選擇已創(chuàng)建的 Forces1 右擊選擇 MakeCurrent 設置為當前，然后在Analysis 頁面中選擇 Forces 面板中選擇 Create 子面板，激活 Nodes 后，點擊剛性節(jié)點C，再設置 “Magnitude=”的值為 19600000,將方向選項由 N1,N2,N3 切換至 XAxis，點擊 Create 創(chuàng)建力，即可創(chuàng)建一個大小為 19600000mN，方向為 Y 軸正方向的力，點擊Create 創(chuàng)建力。點擊 Return 返回主菜單，載荷 Forces1 施加完成。載荷添加面板如圖44圖 44 添加載荷面板全部邊界條件創(chuàng)建后的效果圖如圖 4521 / 31圖 45 邊界條件添加后的效果圖 工況的創(chuàng)建在 Analysis 頁面中選擇 load steps，首先建立工況 1 的條件，命名 load1 后點擊loadcols，將之前設置好的約束條件 spc 和載荷條件 Forces1 選中，單擊 select 后單擊create，完成工況 1 創(chuàng)建。同方法使用 spc 和 Forces2 創(chuàng)建工況 2 和工況 3。工況表如表42表 42 工況表工況名稱 載荷名稱 約束Load1 Forces1Load2 Forces1＋3g 軸向Load3 Forces1＋2g 垂直軸向一端是延 X、 Y 方向的平動和轉(zhuǎn)動都約束，延 Z 方向的平動也約束，Z 方向的轉(zhuǎn)動放開。另一端延X、Y 的平動和轉(zhuǎn)動都約束，延 Z方向的平動和轉(zhuǎn)動都放開 計算及結(jié)果分析 對有限元進行分析計算，需要使用 Ansys 軟件，計算步驟如下：將已經(jīng)用 Hypermesh 軟件處理完成的有限元模型導入到 Ansys 軟件中。具體方法為：在“File”中選擇“Export”,再選擇“FE Model”,在彈出對話框中輸入要保存22 / 31的文件名，格式為 cdb，并選擇保存的路徑。啟動 Ansys 軟件，點擊主菜單的“File” ，選擇“Read Input from”,打開之前保存的文件。圖 46 工況 1 應力云圖23 / 31圖 47 工況 1 位移變化云圖圖 48 工況 2 應力云圖24 / 31 圖 49 工況 2 位移變化云圖圖 410 工況 3 應力云圖25 / 31圖 411 工況 3 位移變化云圖液壓油泵的軸的材料為 Q345 鋼，安全系數(shù)為 ，所以最大許用應力標準為300mPa，軸在使用過程中承受的外載荷為 19600N 左右。通過分析得到以下結(jié)論：1）對工況一進行分析計算結(jié)果表明：在載荷作用下，最大應力發(fā)生在凹槽的部位，該處的最大應力為23900kPa 既 （圖 46） 。液壓油泵的軸材料為鋼，最大許用應力標準為300mPa，而液壓油泵的軸的最大應力為 ，遠遠小于許用應力，所以能夠滿足拖車轉(zhuǎn)向架運行時的強度要求，同時還有較大的優(yōu)化空間。計算結(jié)果表明：在載荷工況下，最大變形出現(xiàn)在液壓油泵的軸連接軸箱處，最大變形量為 （圖 47） ，變形極小，符合要求。2）對工況二進行分析計算結(jié)果表明：在載荷作用下，最大應力發(fā)生在凹槽的部位，該處的最大應力為23791 kPa 既 （圖 48） 。液壓油泵的軸材料為 Q345 鋼，最大許用應力標準為 300mPa，而液壓油泵的軸的最大應力為 ，遠遠小于許用應力，所以能夠26 / 31滿足拖車轉(zhuǎn)向架運行時的強度要求，且仍有較大的優(yōu)化空間。計算結(jié)果表明：在載荷工況下，最大變形出現(xiàn)在液壓油泵的軸連接軸箱處，最大變形量為 （圖 49） ，變形極小，符合要求。綜合兩種工況應力云圖與變形云圖，本次設計所研究的液壓油泵中的軸強度滿足設計要求。3）對工況三進行分析計算結(jié)果表明：在載荷作用下，最大應力發(fā)生在凹槽的部位，該處的最大應力為23950kPa 既 （圖 410） 。液壓油泵的軸材料為鋼，最大許用應力標準為300mPa，而液壓油泵的軸的最大應力為 ，遠遠小于許用應力，所以能夠滿足拖車轉(zhuǎn)向架運行時的強度要求，同時還有較大的優(yōu)化空間。計算結(jié)果表明：在載荷工況下，最大變形出現(xiàn)在液壓油泵的軸連接軸箱處，最大變形量為 （圖 411） ，變形極小，符合要求。 有限元分析小結(jié)本章不僅介紹了HyperMesh軟件的基本情況，而且著重講述計算模型的建立是一個非常復雜而且重要的過程，需要定義模型的類型、材料性質(zhì)、載荷約束。尤其是在畫分網(wǎng)格的過程中，要保持面與面之間的網(wǎng)格能夠相連接。因此需要對HyperMesh軟件非常熟悉，通過反復不斷的試驗，才能得到與實際相符合的結(jié)果。應用Ansys軟件進行了強度計算，滿足設計要求，得到了應力及應變的具體狀況。通過進行有限元分析可以發(fā)現(xiàn)此液壓油泵的軸設計還有較大的修改空間，可以進一步優(yōu)化。27 / 31結(jié)論與展望本文研究的內(nèi)容是應用 3ds max 軟件制作液壓油泵的虛擬裝配動畫制作，以及應用有限元分析法使用 Hypermesh 軟件對液壓油泵裝置中軸進行分析。使其結(jié)構(gòu)滿足強度的要求。通過本次設計，可以得到以下幾方面的結(jié)論： 3ds max 軟件對液壓油泵進行虛擬裝配，其裝配順序與實際相符，這種方法可以直觀的展現(xiàn)制動裝置的裝配順序。 Hypermesh 軟件對制動關鍵部件軸進行了有限元分析，分析結(jié)果表明應力小于許用應力，應變小符合產(chǎn)品的性能要求。近年來，模擬仿真技術的研究受到學術界的重視，其目的是研究虛擬產(chǎn)品模型的建立和虛擬環(huán)境的建立，并將其用于實際的產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)中，大大節(jié)省了人力、物力以及時間，其發(fā)展前景相當廣闊。此外在進行本次畢業(yè)設計時，對液壓油泵的軸方面作了一定的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)液壓油泵發(fā)展比較快，但在某些性能方面存在不足，如果得到解決，性能會越來越好。28 / 31謝 辭經(jīng)過三個月的工作和學習，畢業(yè)論文設計已基本結(jié)束，論文得以完成，要感謝的人實在太多了，首先要感謝周韶澤工程師、馬思群副教授，因為本論文設計在兩位老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著兩位老師的心血和汗水。各位老師要指導很多同學的論文，加上本來就有的教學任務和科研項目，工作量之大可想而知，他們還在百忙之中抽出大量的時間來指導我。他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他們淵博的專業(yè)知識，精益求精的工作作風，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，將一直是我工作、學習中的榜樣。在我的畢業(yè)論文寫作期間，兩位老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向這幾位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 同時，還要感謝同組的各位同學，在畢業(yè)設計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們的幫助和支持，在此我表示深深地感謝。在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這五年中給予了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘闹x意，感謝他們五年來的辛勤栽培。各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 在這次的畢業(yè)設計中，學院里也做了大量的工作，衷心感謝學院為我們畢業(yè)設計提供了良好的工作設計環(huán)境，并對我們設計工作的指導和幫助。最后我還要感謝母校大連交通大學五年來對我的栽培。29 / 31參考文獻[1] 李芾,[J].電力機車與城軌車輛,2022,30(5):3035.[2] [M].北京:中國鐵道出版社,2022.[3] [J].北京:鐵道部科學研究院機輛所,1998.[4] [J].上海:上海鐵道大學,1998.[5] [M]：中國鐵道出版社，.[6] 孫全黨，祁玉勤，張瑞娟．3D Studio MAX R3三維動畫設計[M]．北京：清華大學出版社，2022.[7] 羅慶生，韓寶玲，杜明慧. 3D Studio MAX軟件在機械產(chǎn)品虛擬現(xiàn)實裝配中的應用[J].現(xiàn)代機械，2022(4)：811.[8] 賈洪亮，姜鵬，關方．3ds [M]．北京：航空工業(yè)出版社，2022.[9] [J].北京:鐵道部科學研究院機輛所,1998.[10] 張勝蘭，:機械設計與制造，2022.[11] [M].,2022.[12] 張勝蘭，鄭冬黎，郝琪 等編. 基于HyperWorks的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計技術[M]. 機械工業(yè)出版社，2022.[13] J. 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