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臂架板厚尺寸简化设置

[ 时间:2018-06-13 来源:http://www.kenflor.com 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

臂架板厚尺寸优化设置包括定义设计变量、定义响应、定义目标函数、定义约束几部分内容。 

定义设计变量:设计变量为板厚厚度,佛山肯富来水泵厂根据臂架强度计算结果,对臂节、连杆、转台板件进行设计变量设置。具体设置为初始板厚为原始板厚,板厚上限大于原始板厚,具体数值视初始板厚而定,一般板厚上限为两倍初始板厚,但一般不超过25mm,为臂架中最大板厚,板厚下限为3mm,为臂架中最小板厚。设计变量设置完毕后,需关联设计变量与对应板组件。定义响应:相应设置分为两部分,即整体模型质量响应与板件VonMises应力响应。整体模型质量响应为设计目标中使用;板件VonMises应力响应为定义约束条件中使用。

 

定义目标函数:臂架的整体结构轻量化为设计目标,故将整体质量响应定义为目标函数。 

定义约束:即将板件VonMises应力响应作为约束条件,定义约束时约束上限为587MPa,为臂架材料许用应力值,约束下限为默认值,即0MPa。 

 

通过尺寸优化设置定义后,进行臂架结构尺寸优化计算,由于转台为臂架结构的支撑及承载结构,且为振动载荷的施加位置,故转台不进行减板厚尺寸优化;大臂长混凝土泵车的连杆结构较弱,故亦不进行减板厚尺寸优化,仅对臂架中臂节进行尺寸优化,通过查看计算输出out文件或者prop文件查看最终优化结果。

 

由于转台为臂架与下车结构的支撑与传力件,承受载荷较大同时为振动载荷的施加位置处,故转台不进行减板厚处理;连杆尺寸较小且减板厚对臂架整体减重效果不明显,故也不做减板厚处理。

 

原模型与板厚尺寸优化后模型强度计算结果基本相同,超许用应力区域有两处,分别为臂头内外立板与下横板连接位置处,存在应力集中现象且超许用应力区域面积不大;变幅油缸铰铒位置处存在应力集中,但超许用应力区域面积很小,对结构强度影响不大,故认为原模型与板厚尺寸优化后模型结构强度均符合要求。 

 

针对佛山肯富来水泵臂架计算结果进行结构加强,加强方案为在出现屈曲的板件上添加加强筋,加强筋的长度一般要完全覆盖板件应力波纹末端,加强筋高度根据不同臂节进行合理调整,可充分改善臂节板件屈曲情况,增强结构的强度性能。 

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