基于有限元的大型模锻压力机钢丝缠绕动梁预应力测试.pdf

第 48 卷第 10 期 机 械 工 程 学 报 Vol.48 No.10 2 0 1 2 年 5 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING May 2 0 1 2 DOI：10.3901/JME.2012.10.066 基于有限元的大型模锻压力机钢丝 缠绕动梁预应力测试* 何文斌 1, 2 曾 攀1 1 1 1 3 张 磊 林 峰 颜永年 赵 锦 (1. 清华大学机械工程系 北京 100084 ； 2. 郑州轻工业学院机电学院 郑州 450002 ； 3. 中国二十二冶集团机电公司 唐山 063030) 摘要：预应力检测对重型压机钢丝缠绕工艺来说至关重要。钢丝缠绕压机动梁结构复杂，缠绕时表面应力场分布无明显规律， 测试难度大，目前动梁缠绕工艺的应力测试尚属空白，给工艺质量评价及工艺控制带来不便。应用有限元法对 400 MN 航空 模锻压机动梁缠绕进行模拟，研究动梁缠绕时端面的应力场分布特征，确定动梁端面存在环形的径向、周向单向应力区，据 此制定应变测量贴片方案，解决了重型压机动梁缠绕过程中预应力测试的难题。有限元计算结果与试验结果基本吻合，确保 动梁缠绕工艺质量达到设计要求，也证实了这种基于有限元的应力测试方法的可行性。该方法对于其他复杂工程结构的应力 测试具有借鉴意义。 关键词：有限元法 钢丝缠绕 坎合 模锻压力机 应力测试 中图分类号：TG315 Pre-stress Test for Steel Wire Wound Moving Beam of Heavy Forging Press Based on Finite Element Method HE Wenbin1, 2 ZENG Pan1 ZHANG Lei1 LIN Feng1 YAN Yongnian1 ZHAO Jin3 (1. Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084; 2. Department of Electromechanical Science and Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002; 3. Electro-mechanical Branch of China 22MCC Group Corporation Ltd., Tangshan 063030) Abstract ：The pre-stress test is critical for steel wire wound process of heavy forging press. The structure of the moving beam of 400 MN aviation forging press is so complex that there is no distinct characteristics on the distribution of surface stress field, for which the stress test is a difficult problem. The absence of stress test brings much inconvenience for quality evaluation and control of the winding pr