非線性有限元分析論文專用夾具的有限元分析(參考版)
2025-06-08 22:47本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn) 13 參考文獻(xiàn) [1] 胡仁喜 , 康士延 , 劉昌麗 . [M]. 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021: 134135. [2] 孫小文 . 模具電極用夾具結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì) [D]. 廣州 :華南理工大學(xué)碩士學(xué)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(yù)應(yīng)力梁的振動(dòng)問(wèn)題的研究分析 [J]. 四川建筑科學(xué)研究 , 2021, 03: 7578. [5] 朱茂桃 , 何志剛 . 車身模態(tài)分析與振型相關(guān)性研究 [J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2021, 03: 1315. [6] 馮瑞年 . YA32500四立柱液壓機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì) [D]. 武漢 :武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 , 2021: 5354. 。最大等效應(yīng)力的位置出現(xiàn)在螺旋軸上，說(shuō)明此處是較為薄弱的部位，應(yīng)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。 夾具進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析。 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(gè)方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向下擺動(dòng) 2 兩個(gè)方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向下擺動(dòng) 3 兩個(gè)方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動(dòng) 4 一個(gè)方位 的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動(dòng)，另一個(gè)向下擺動(dòng) 第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析 10 5 一個(gè)方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動(dòng)，另一個(gè)向下擺動(dòng) 6 一個(gè)方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動(dòng) 7 整個(gè)夾具體向上凸起 8 夾具體大部分向下凹陷，兩個(gè)壓爪向外翻轉(zhuǎn) 9 夾具體大部分向下凹陷，一個(gè)壓爪向外翻轉(zhuǎn) 10 三個(gè)壓爪機(jī)構(gòu)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。由于模態(tài)分析只能進(jìn)行線性行為的分析，所以選擇僅進(jìn)行一次迭代的 Boned接觸類型 ，采用 自由網(wǎng)格劃分的方式對(duì)夾具進(jìn)行劃分，單元的大小設(shè)置成為 10mm，最后還要在夾盤外殼的下表面進(jìn)行全約束，防止夾具發(fā)生位移。 在對(duì)夾具進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)，首先導(dǎo)入繪圖軟件繪制好的三維圖形，然后在材料庫(kù)添加設(shè)定的材料，并進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分與相應(yīng)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。 模態(tài)分析可以幫助設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué)參數(shù)，幫助分析人員確定合理的瞬態(tài)分析時(shí)間步長(zhǎng)。對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)主要是利用模態(tài)分析獲得結(jié)構(gòu)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(shè)備的使用性能。圖 29是立車滑座拉板等效應(yīng)力的分布云圖，圖中數(shù)值單位均為 MPa。該位置是通過(guò)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(yīng)該得到保障。為了減小該處應(yīng)力集中，應(yīng)進(jìn)行倒角處理。 第 2 章 夾具結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 7 圖 25 螺旋軸的等效應(yīng)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。 圖 24 夾具位移云圖 整個(gè)夾具等效應(yīng)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(yīng)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(shí)由于該接觸面較小，根據(jù)彈性力學(xué)的原理，從而會(huì)產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力。 第 2 章 夾具結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 6 圖 23 夾具等效應(yīng)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(jī)構(gòu)在集中力載荷和離心力的作用下，均發(fā)生了一定的形變。當(dāng)零件受載而變形過(guò)大時(shí)，會(huì)影響夾具的定位精度或是對(duì)其它零件產(chǎn)生干涉，所以也是分析的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。 分析結(jié)果的等效應(yīng)力數(shù)值若大于材料的疲勞強(qiáng)度，則認(rèn)為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，應(yīng)須改進(jìn)。 等效應(yīng)力也稱 Von Mises應(yīng)力，可將任意三向應(yīng)力狀態(tài)表示為一個(gè)等效的正值應(yīng)力。兩種準(zhǔn)則分別以畸變能或剪應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值作為材料發(fā)生塑性變形的條件，其評(píng)價(jià)參數(shù)分別為等效應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度。 (5) 最后還要在夾盤外殼的下表面進(jìn)行全約束，防止夾具發(fā)生位 移。 (3) 夾具三個(gè)方位的徑向塊主要是在徑向約束輪轂的位移，所以要對(duì)其施加300N的預(yù)緊力，用 字母 G、
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