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压力机机身是消耗金属材料最多,制造工作量最大,结构最复杂的闭式压力机的部件。对于闭式压力机的工作性能来说整个机身的设计质量占据举足轻重的地位。压力机在生产制造业,航空航天,运输业等方面的广泛使用,促使我们不断加深对压力机的研发与改进。采用计算机仿真技术对闭式压力机的机身进行仿真,不仅可以节约实验成本,缩短研发周期,还可以实现机身的轻量化,最优化设计。 JF36系列闭式压力机的机身是全钢板焊接结构,由横梁、立柱、底座通过四根拉紧螺栓组成一体。刚度和强度等性能要求是压力机必须满足的条件,除此之外还必须正常连接机身各部分,即工作时,压力机组合机身各连接点不能有开缝现象出现。由于机身的结构复杂,应力集中的问题没有考虑进去,通过机械压力机结构设计与机身有限元分析得出一种组合机身设计与有限元矫正的方法,此方法可使计算结果与实际测量值误差较小。 本文以JF36-630M为例,对组合机身进行分析。通过使用弹性力学的方法,再通过有限元法对弹性力学法进行补充,从而克服经典弹性力学的不足,使机身得到更简洁准确的分析。利用虚拟样机技术对组合机身进行仿真优化,虚拟样机技术的优势不仅在于分析设计,而且其优化功能也很强大。比如本文中用Pro/E建立三维几何模型,利用ANSYS的有限元分析模块,生成机身各主要零件的模态中性文件,并在ANSYS软件中施加预紧力,分析施加预紧力后机身的受力及形变,对组合机身进行模态分析,从而避免共振的产生,提高产品的生产质量,并运用Pro/MECHANICA对机身的质量进行优化,在ANSYS中分析优化后的机身模型,验证优化后的组合机身的刚度和强度是否满足性能要求,为机身的结构改进提供可靠的理论依据。 本文综合运用了虚拟样机技术中的Pro/E与ANSYS软件对JF36-630M闭式压力机组合机身进行了仿真和优化,为压力机机身的改进和结构优化提供了一种新的方法和思路。