[建筑]簧试验机结构有限元分析与优化设计.pdf

全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会 拉压弹簧试验机结构有限元分析与优化设计 陈树勋王海波张云星 (广西大学机械工程学院， 广西南宁53004) 摘要：对于通过螺栓、轴承、丝杠、导轨等多种方式连接的具有多个部件的某拉压弹簧试验机组合结构．采用 有效方法解决了结构有限元分析中的面接触、螺栓预紧力施加及轴承等效弹性模量等问题，合理准确 地实现了试验机组合结构的接触非线性分析。在结构有限元分析基础上，成功实现了对该试验机结构 布局与构件尺寸的优化设计，使其强度和刚度徭到很大改善。所采用的自刨的结构优化导重法，在保 证结构总重量不变与不超过许用应力的前提下，使试验机在拉压试验时横粱结构的挠度分别下降78．9％ 与37．8％。 关键词：拉压弹簧试验机结构有限元分析结构优化设计导重法ANSYS 中图分类号：0224 文献标识码：A THEFINITEELEMENTANALYSISANDOIyrIMIZATIONDESIGNOF PULL—PRESSSPRJNGTESTINGMACHINE CHENShu·xun，WANG haibo，ZHANG yunxing Abstract：Someaccurateandreasonablesolutionateusctosolvethe ofthebolts preload connecting，equivalent coefficientofthe connectina machine’SANSYS elasticity bearing pull-pressspringtesting modeling,and．m accordancewiththe offinite tO the results clement structure，Itsandstiffnesshave analysisimprove scfcn毋h a of the invariable the largedegreeimprovement。Infinal，usingGuide·Weightoptimizationmethod，Under andallowablestreSS，thedeflectionofcrossbeamstructurein caseand casea阳reduced weight pull press 78．9％and 37．8％respectively． finiteelement machine；Structure Keywords：Pull-pressspringtesting analysis；Structureoptimizationdesign； Guide—weighmethod；ANSYS 1引言 拉压弹簧试验机主要用于各种弹簧的强度、性能检测，广泛应用于铁路，工矿企业以及科研院所等 部门。某拉压弹簧试验机采用门式结构，是由上横梁、滚珠丝杠副、导向立柱、导向套、支撑立柱、压 盘座、传感器、上下压盘、轴承、轴承盖、螺栓、移动横梁、拉杆、底座、左右支脚等构件组成的组合 结构(