优化设计前后波纹管位移补偿能力的有限元分析.pdfVIP

第 7期 机械设计 与制造 2013年 7月 Machinery Design Manufacture 197 优化设计前后波纹管位移补偿能力的有限元分析 崔青玲，李建平，张晓明 (东北大学 轧制技术及连轧 自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110004) 摘 要 ：在不同工况下对波纹管进行应力应变分析是评估其对各种工况承受能力的基础和重要组成部分，非线性限元计 算能够有效地解决传统的解析法无法计算的波纹管弹塑性大变形范围内的栽荷一应力响应问题。对波纹管进行结构优 化设计 ，利用ANSYS有限元软件分析优化设计前后波纹管达到轴向极限位移时的应力和位移，结果表明，在相 同条件 下，优化前后的波纹管达到轴向极限位移时的应力均未超过抗拉强度，而优化后波纹管的轴向极限位移比优化前的大 3mm左右，说明优化设计后的波纹管具有更好的位移补偿能力，从而能够节约成本。 关键词：波纹管：有限元；轴向位移 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)07—0197—02 FiniteElementAnalysisoftheDisplacementCompensationCapacity ofOptimizedandUn-OptimizedCorrugatedTube CUIQing-ling，LIJian—ping，ZHANGXiao-ming (TheStatekeyLabofRollingandAutomationofNortheasternUniversity，LiaoningShenyang110004，China) Abstract：Stressnadstrainanalysisofcorrugatedtubeindifferentconditionssithefoundationandanimportantpartof assessingitstoleranceforavarietyofconditions．Thenon-linerafiniteelementcalculationVnalteffectivelysolvetheload-stress responsequestions intherangeofelastic-plasticlragedeformationwhichCna notbecalculatedbythetraditionalanalytcial method．ThecorrugatedtubestructureWas optimizedandtheANSYSSOj~wraeWas usedtona alyzethe stressandd laceme nt ofultimateaxialdsiplacement．Underthesalrgegeometricparameters，the resultsshowedthatwithandwithoutinside pressure，boththestressofultimatexaialdsiplacementisnorn~rethnatensilestrength，whiletheultimatexaiald lacement ofoptimizedrobeisabout3mmmorethantheun-optimziedone．Thustheoptimizedcorrugatedtubehasbetterdsiplacement compensationcapacity，whichCna reducethecost． KeyWords：CorrugatedTube；FiniteElement；AxialDisplacement 1引言 ． 利用ANSYS大型通用有限元分析软件，通过对优化设计前 后波纹管的建模及分析，为波纹管的优化设计以