【正文】 本實(shí)用于所有的模型。映射網(wǎng)格則要求滿足一定的規(guī)則，且映射網(wǎng)格只包含四邊形或三角形單元，而映射網(wǎng)格只包含六面體單元。映射網(wǎng)格生成的單元形狀比較規(guī)則，映射網(wǎng)格適用于形狀規(guī)則的體或面。④在許多情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，用默認(rèn)單元尺寸生成的網(wǎng)格不合適，典型的例子就是應(yīng)力集中或奇異的模型，在這種情況下，需要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化。本次設(shè)計(jì)采用的實(shí)體模型網(wǎng)格劃分的方法為體掃掠的方法，命令為VSWEEP。采用先螺栓再被聯(lián)接件的網(wǎng)格劃分，單元尺寸為10。因取螺栓及被聯(lián)接件的形狀規(guī)則較規(guī)則，網(wǎng)格采用四邊形單元。下圖為鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)支承中單獨(dú)螺栓的網(wǎng)格劃分下圖為鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓及被聯(lián)接件的網(wǎng)格劃分計(jì)算結(jié)果：。應(yīng)力分布如圖：由第二章公式與結(jié)論可知，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算后，當(dāng)螺栓單獨(dú)承受預(yù)緊力時(shí)。受載最大的螺栓上工作外負(fù)荷 =螺栓安裝時(shí)的預(yù)緊力Py=螺栓上的預(yù)緊應(yīng)力= 下圖為切半螺栓僅施加預(yù)緊力的應(yīng)力云圖帶有鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)被聯(lián)接件的聯(lián)接螺栓單獨(dú)施加預(yù)緊力的應(yīng)力云圖經(jīng)過(guò)ANSYS軟件對(duì)螺栓預(yù)緊應(yīng)力的有限元分析，通過(guò)回轉(zhuǎn)支承螺栓的計(jì)算與有限元分析比較后，結(jié)論接近。證明了回轉(zhuǎn)支承聯(lián)接螺栓（M42）對(duì)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的可靠性能和安全性能。分析：應(yīng)用ANSYS軟件有限元分析計(jì)算，對(duì)于單獨(dú)施加預(yù)緊力，不施加軸向負(fù)載與傾覆力矩時(shí)，因聯(lián)接螺栓受預(yù)緊力，相當(dāng)于三塊被聯(lián)接件受壓力，所以被聯(lián)接件在有限元應(yīng)力云圖中顯示受到輕微載荷。約束的方法是利用第三塊被聯(lián)接件底面的所有節(jié)點(diǎn)，限制水平運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的固定約束，要考慮自重，材料本身的重量，有限元分析的主要目的是得到系統(tǒng)在特定激勵(lì)源和邊界條件下的響應(yīng)。這些激勵(lì)源以及邊界條件統(tǒng)稱為載荷。施加載荷時(shí)分兩個(gè)步驟：① 預(yù)緊力的加載；② 軸向載荷。對(duì)應(yīng)不同分析類型，載荷分為幾種不同的種類。結(jié)構(gòu)分析中常見(jiàn)的載荷：力、壓力、重力、位移邊界條件等。熱分析中常見(jiàn)的載荷：溫度、對(duì)流邊界條件、熱流速率等。磁場(chǎng)分析中常見(jiàn)的載荷：磁勢(shì)、磁通量邊界條件等。在ANSYS中，載荷可以施加在實(shí)體模型上或者直接施加在有限元模型上，最終參與有限元分析與計(jì)算的載荷都是為施加有限元模型上的載荷。實(shí)體模型的加載：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)體模型加載不依懶于有限元網(wǎng)格，可以在載荷不改變的情況改變有限元網(wǎng)格劃分。缺點(diǎn)：網(wǎng)格劃分命令產(chǎn)生的單元處在激活坐標(biāo)系中，節(jié)點(diǎn)位于全局坐標(biāo)系中，因而實(shí)體模型有著和有限元模型不同的坐標(biāo)系和載荷方向，不便于簡(jiǎn)化分析。有限元模型的加載：優(yōu)點(diǎn)：可將載荷直接施加在節(jié)點(diǎn)。簡(jiǎn)單的選擇全部所需節(jié)點(diǎn)，指定適當(dāng)?shù)募s束。缺點(diǎn)：任何有限元網(wǎng)格的修改將使先前施加的載荷無(wú)效，需要?jiǎng)h除先前的載荷并在新網(wǎng)格上重新施加載荷。工作載荷與預(yù)緊力聯(lián)合作用的最高應(yīng)力為 Mpa，應(yīng)力分布如圖所示。通過(guò)上述計(jì)算，得到了螺栓聯(lián)接結(jié)果的應(yīng)力分布情況，充分考慮了聯(lián)接螺栓結(jié)構(gòu)的接觸特性和預(yù)緊特性，反映了聯(lián)接螺栓中的應(yīng)力水平及被聯(lián)接件在工作載荷下的真實(shí)狀態(tài)。為了更好顯示出聯(lián)接螺栓的應(yīng)力分布情況，下圖是鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)被聯(lián)接件和聯(lián)接螺栓施加預(yù)緊力和軸向載荷、傾覆力矩的切半有限元應(yīng)力云圖結(jié)論：應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行有限元計(jì)算可以對(duì)包含聯(lián)接螺栓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析及計(jì)算。通過(guò)對(duì)部件組合結(jié)構(gòu)聯(lián)合求解，可以充分考慮結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中和接觸特性的影響，其結(jié)果比較真實(shí)的反映了螺栓、螺母及被聯(lián)接件的應(yīng)力分布情況。分析：通過(guò)對(duì)抗剪高強(qiáng)度連接構(gòu)件的有限元計(jì)算, 可得到有限元模型在極限承載力時(shí)的應(yīng)力分布如圖圖所示。由圖可知, 此時(shí)最大應(yīng)力分布在拼接板的中間螺栓孔的橫截面處, 其值接近于材料的屈服強(qiáng)度, 且局部接近到材料的抗拉強(qiáng)度。 在連接板的邊緣螺栓孔的橫截面處, 其值也已超過(guò), 但要比拼接板的中間螺栓孔的橫截面處的應(yīng)力稍小一些。變形最大的也在拼接板的中間螺栓孔的橫截面處。當(dāng)對(duì)螺栓及被聯(lián)接件同時(shí)施加預(yù)緊力與軸向載荷、傾覆力矩時(shí)，在最惡劣工作狀態(tài)下，螺栓受到拉力，相當(dāng)于把預(yù)緊后的螺栓拉伸，所以，被聯(lián)接件的有限元分析應(yīng)力云圖中顯示受到載荷極少，與實(shí)際理論計(jì)算相吻合。結(jié)束語(yǔ)在大四下半學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，它不僅使我學(xué)到了許多寶貴的專業(yè)知識(shí)，而且還讓我學(xué)會(huì)了怎樣去獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，極大地提高了我的動(dòng)手能力和分析能力，從而為今后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)即是對(duì)大學(xué)四年的一個(gè)學(xué)習(xí)總結(jié)，也是對(duì)自己的一次鍛煉和實(shí)踐的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)是有所不同的，畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求更加嚴(yán)格、與生產(chǎn)實(shí)際更加緊密的貼近。設(shè)計(jì)中，不僅要有理論分析部分，同時(shí)要考慮機(jī)器的工作條件、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了綜合知識(shí)的運(yùn)用，更懂得了查閱資料與運(yùn)用資料的重要性。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是310T*2鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓的有限元分析。這個(gè)題目是來(lái)源于包鋼集團(tuán)某廠的實(shí)際工程機(jī)器及項(xiàng)目，題目類型屬于工程設(shè)計(jì)型。這個(gè)題目難度大，因?yàn)橐筮\(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其回轉(zhuǎn)支承的螺栓在各種工況下的分析。由于對(duì)ANSYS軟件的了解不多，所以剛開(kāi)始有一段時(shí)間很茫然，不知所措。這個(gè)時(shí)候，我的指導(dǎo)老師張?chǎng)斡罾蠋煵粩嗟拈_(kāi)導(dǎo)我，要我靜下心來(lái)好好的看書，多了解資料，不要浮躁。在張老師的開(kāi)導(dǎo)下，我靜下心來(lái)，終能把關(guān)于ANSYS軟件進(jìn)行初步運(yùn)用，但要是達(dá)到熟練，還需要多多歷練。在這里，我對(duì)張?chǎng)斡罾蠋煴硎局孕牡母兄x。畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深深體會(huì)到了實(shí)際工程設(shè)計(jì)的困難，但這也為以后從事相關(guān)工作有了一個(gè)較好的準(zhǔn)備和良好的心態(tài)。在設(shè)計(jì)的最后階段，我再次感謝張老師給予的大力幫助和耐心的指導(dǎo)，才能使我圓滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。雖然自己盡力做好，但也知道設(shè)計(jì)不可能做到盡善盡美。懇請(qǐng)希望廣大老師和同學(xué)能給予寶貴的意見(jiàn)，使設(shè)計(jì)更加實(shí)用及合理。致謝：短暫的四年大學(xué)生活很快就要結(jié)束了，我曾經(jīng)是多么憧憬美好的學(xué)生時(shí)代，如今當(dāng)自己臨近畢業(yè)時(shí)，我又留戀已經(jīng)流逝的四年學(xué)生生涯。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，以今天的畢業(yè)論文畫了一個(gè)句號(hào)。歷時(shí)半載，從論文選題到搜集資料，從開(kāi)題報(bào)告、寫初稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、痛苦和彷徨，在寫作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。其中，從這一次的論文中，也深刻的體會(huì)到，自己知識(shí)的匱乏，要完善自己就要不斷努力的學(xué)習(xí)。這篇論文做得辛苦，它不僅是我的工作和學(xué)習(xí)總結(jié)，也凝結(jié)著很多人的心血和期許，可以說(shuō)，沒(méi)有他們的支持，便沒(méi)有這篇論文的問(wèn)世，今天終于完成，算是給自己和關(guān)心我的親人、師長(zhǎng)和朋友們一個(gè)交待，為幾年來(lái)的工作和生活劃一個(gè)句號(hào)。感謝大學(xué)四年，各位老師對(duì)我的教誨，感謝給予我授課機(jī)械學(xué)院的各位老師，感謝大家有緣能在生命中重要的四年里，出現(xiàn)在彼此的生活中，感謝上天。很幸運(yùn)，在我大學(xué)的最后一次作業(yè)的完成中，能得到張?chǎng)斡罾蠋煹闹笇?dǎo)與幫助，有了一次寶貴的機(jī)會(huì)跟指導(dǎo)老師接觸。從論文的開(kāi)題到一系列設(shè)計(jì)的順利完成，從開(kāi)始的引言部分和整個(gè)論文的完成，無(wú)不傾注了導(dǎo)師的心血和汗水。指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，在我的心里留下深刻的影響，在以后的日子里，我要學(xué)習(xí)老師的求實(shí)精神。這里，真誠(chéng)的向張?chǎng)斡罾蠋熣f(shuō)一句：老師，感謝您，謝謝您為我付出的一切，在這里，祝您一切都好。在此，同時(shí)感謝我的父母對(duì)我的支持，沒(méi)有他們的支持，我走不到今天。家人的支持和鼓勵(lì)一直是我前進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力感謝與我共同走過(guò)大學(xué)的朋友們、同學(xué)們，每個(gè)在我脆弱、困難的時(shí)候，扶過(guò)我一把的你，我都記得。感謝上天，感謝命運(yùn)，能有機(jī)會(huì)在彼此的生命中出現(xiàn)，并共同走過(guò)一個(gè)春天。感謝所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友，感謝你們，希望你們?cè)谝院蟮娜兆永?，開(kāi)心、快樂(lè)，希望你們過(guò)得好! 最后，我要感謝四年的大學(xué)生活，感謝機(jī)械八班的盧勝利老師及各位同學(xué)和我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)的財(cái)富，也是我前進(jìn)的所有動(dòng)力。參考文獻(xiàn)[1]張洪信主編. 有限元基礎(chǔ)理論與ANSYS應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[2]高耀東，郭喜平主編. 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