鍛造操作機(jī)鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析
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鍛造操作機(jī)鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析
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內(nèi)容提示:統(tǒng)計(jì)顯示機(jī)械零件的破壞有50%~90%均為疲勞破壞。對(duì)重載操作裝備而言,由于其結(jié)構(gòu)尺寸大、經(jīng)歷的載荷工況復(fù)雜、疲勞熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)域不易確定,給疲勞壽命的分析與預(yù)測(cè)造成困難。因此,運(yùn)用有限元仿真分析技術(shù)對(duì)重載操作裝備關(guān)鍵構(gòu)件的疲勞性能進(jìn)行分析與評(píng)估具有重要意義。 鍛造操作機(jī)是典型的重載操作裝備,是萬(wàn)噸液壓機(jī)的主要配套設(shè)備,其鉗臂結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生疲勞斷裂事故,為了全面了解鉗臂結(jié)構(gòu)的疲勞性能,本文首先對(duì)疲勞問(wèn)題的發(fā)展歷史、有限元疲勞分析的研究現(xiàn)狀、鍛造操作機(jī)疲勞分析中存在的問(wèn)題進(jìn)行了論述,接著對(duì)抗疲勞設(shè)計(jì)方法、單軸與多軸疲勞分析相關(guān)理論方法和結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行了歸納總結(jié),然后依據(jù)鍛造操作機(jī)承受的最大載荷發(fā)生在鍛造過(guò)程的實(shí)際,對(duì)鍛壓中的主要工序拔長(zhǎng)進(jìn)行了顯式非線性動(dòng)力學(xué)仿真,得到了鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析所需要的載荷譜,最后利用有限元疲勞分析的方法建立了操作機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件疲勞分析的流程體系,并對(duì)鉗臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了從整體到細(xì)節(jié),從疲勞裂紋萌生到疲勞裂紋擴(kuò)展,從不考慮缺陷到考慮缺陷的較全面的疲勞分析,得到的主要結(jié)論如下: (1)顯式非線性動(dòng)力學(xué)分析可以對(duì)鍛壓的工序進(jìn)行較真實(shí)的仿真,不僅可以得到位移、應(yīng)力等重要信息,還能得到鍛件對(duì)操作機(jī)的作用力,并將此作為操作機(jī)鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析的載荷譜輸入; (2
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