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第 34卷第 期 黄 睿 ：钢管定径杌槊有 限元分析 ·29 · 2。2。4 约束条件 变形也集中在蓝色区域 ，变形量为o．195×l0-4mm。 机架是放置在笼式结构 中，机架坐在底座 2．3．2 结果分析 上 ，所以其底部是受到约束的；机架上方是辅助 (1)机架 的主要部分应力在 4．7MPa以下， 支撑框架 ，由上横梁组成 ，所 以机架上方也受到 远小于许用应力 55MPa。经过第一次优化后 ， 约束 。 机架的质量减轻 ，从原结构的3。89t减到 2．1t， 载荷施加及约束条件如图3所示。 达到减轻质量的 目的，符合客户的要求 。 (2)机架 中一处最大应力发生在立板拐角 处，因为在建模时将过渡圆角忽略了。直接建成 直角 ，所以在计算中出现了应力集中现象，与实 际情况不完全相符；另一处最大应力发生在立辊 装配与机架接触的横板上 ，由于立辊装配与支撑 横板接触面积比较小 ，作用的载荷却较大 ，所 以 在此处应力较大是合理的，在接下来的设计方案 i。 Z．钰 咎 4． g 0． ，， b．，25 中应尽量增大接触面积。 2004 3 353 4 702 6．051 7．4 (3)机架 的最大变形发生在立板 的拐角处 ， 图3 优化设计机架加载及约束条件 图 还有与立辊支撑板相焊接的一块筋板上 ，最大变 2．3 计算结果及分析 形量为 0．439x10一mm．小于轧机要求的变形量 2．3．1 计算结果 0．01mm，变形量较小 ．刚度较好 ，满足定减径 优化设计机架等效应力如图4所示 。由图4 机的要求[引。 可见，机架的等效应力集中在图中蓝色区域，只有 局部达到黄色和红色区域 ，主要应力小于4．7MPa。 3 结 论 机架变形如 图5所示 。由图5可见 ，机架的 从初步机架结构到最终优化机架结构 的产 生 ，可以看出，前后机架的变化十分明显 ，结构 趋于合理，机架的主要部分应力得到降低 ，机架 的刚性得到提高 ，机架的质量减轻，这都是因 为，ANSYS软件在机架优化设计 中起到关键 的 作用。 947E一03 1．883 3．766 5．649 7．531 参考文献： ． 9,12215 2．825 4．707 6．59 8．472 图4 优化设计机架等效应力图 [1]王俊领。4200mm轧机机架 的三维有限元分析 [J]．宽厚