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機(jī)械結(jié)構(gòu)分析是有限元分析方法最常用的一個應(yīng)用領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)這個術(shù)語是一個廣義的概念,它包括土木工程結(jié)構(gòu),如橋梁和建筑物;汽車結(jié)構(gòu),如車身骨架;海洋結(jié)構(gòu),如船舶結(jié)構(gòu);航空結(jié)構(gòu),如飛機(jī)機(jī)身等;同時還包括機(jī)械零部件,如活塞,傳動軸等等。
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由于大多是工程機(jī)械產(chǎn)品在工作過程中的受力情況和變形條件很復(fù)雜,所以在設(shè)計時很難較準(zhǔn)確地計算出有關(guān)零部件的應(yīng)力應(yīng)變分布及動力學(xué)特性,從而評估機(jī)械產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度、疲勞壽命等。以往是給出一些假設(shè)條件,采用工程力學(xué)的方法進(jìn)行近似計算,但這樣設(shè)計出的部件在幾何尺寸和結(jié)構(gòu)型式上都難以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的要求。隨著計算機(jī)的應(yīng)用,現(xiàn)在可以通過CAE技術(shù)有效地解決這個問題。

1、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
強(qiáng)度分析:計算結(jié)構(gòu)在最大工作載荷下的應(yīng)力分布(如吊臂、車架、挖掘機(jī)斗桿)。
剛度分析:評估變形量是否滿足要求(如港口起重機(jī)主梁撓度)。
穩(wěn)定性分析:預(yù)測受壓構(gòu)件的屈曲風(fēng)險(如液壓油缸、塔式起重機(jī)塔身)。
2、動力學(xué)分析
模態(tài)分析:確定結(jié)構(gòu)固有頻率和振型,避免共振(如發(fā)動機(jī)支架、旋轉(zhuǎn)機(jī)械基座)。
瞬態(tài)動力學(xué)分析:模擬沖擊載荷(如挖掘機(jī)鏟斗撞擊巖石、車輛過障礙)。
諧響應(yīng)分析:分析周期性載荷下的響應(yīng)(如振動篩、破碎機(jī))。
3、疲勞壽命分析
預(yù)測循環(huán)載荷下的壽命(如工程機(jī)械關(guān)節(jié)銷軸、礦山設(shè)備齒輪)。
結(jié)合載荷譜(如起重機(jī)工作循環(huán))進(jìn)行損傷累積計算。
4、熱力學(xué)分析
發(fā)動機(jī)艙散熱、制動系統(tǒng)熱應(yīng)力(如礦卡制動盤)。
高溫工況部件(如冶金設(shè)備)的熱變形與熱應(yīng)力。
5、多物理場耦合分析
流固耦合(FSI):風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)、液壓閥。
熱-結(jié)構(gòu)耦合:焊接殘余應(yīng)力、鑄造工藝模擬。
應(yīng)用產(chǎn)品
產(chǎn)品類別 | 具體設(shè)備 | 主要分析項目 |
工程機(jī)械 | 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、推土機(jī) | 動臂強(qiáng)度、回轉(zhuǎn)支承應(yīng)力、履帶架疲勞 |
礦山設(shè)備 | 破碎機(jī)、球磨機(jī)、礦用卡車、鉆機(jī) | 齒輪接觸應(yīng)力、滾筒抗沖擊性、結(jié)構(gòu)振動 |
港口機(jī)械 | 龍門吊、岸橋起重機(jī)、集裝箱吊具 | 大梁剛度、防風(fēng)抗傾覆穩(wěn)定性、鋼絲繩動力學(xué) |
特種車輛 | 混凝土泵車、消防云梯車、重型運輸車 | 臂架屈曲、多節(jié)伸縮臂穩(wěn)定性、車架扭轉(zhuǎn)剛度 |
能源裝備 | 風(fēng)力發(fā)電機(jī)底座、盾構(gòu)機(jī)刀盤、石油鉆井平臺結(jié)構(gòu) | 極端載荷強(qiáng)度、疲勞壽命(10^7次循環(huán))、地震響應(yīng) |
農(nóng)業(yè)機(jī)械 | 聯(lián)合收割機(jī)、大馬力拖拉機(jī) | 傳動軸扭矩應(yīng)力、機(jī)架模態(tài)分析(避開發(fā)動機(jī)頻率) |
Adams、ANSYS、ABAQUS、SolidWorks、UG、Pro/E、Creo、CATIA等等
分析需要提供的資料:
1. 三維模型圖檔(UG,Solidworks、 Pro/E、 CATIA、 step皆可) ,可以簽保密協(xié)議,如果圖不方便發(fā),相關(guān)測試零件圖片也可以。我司會履行嚴(yán)格保密義務(wù)。
2. 測試條件說明ppt文檔,將需要測試的內(nèi)容敘述清楚,主要包含:固定約束條件、裝配鏈接方式、邊界條件、載荷加載方式、仿真關(guān)注區(qū)域、零件材料清單、仿真報告格式要求等。
3. 軟件要求、有限元仿真技術(shù)要求、交期要求等。
集檢測、檢驗、分析于一體,全方位為客戶提供服務(wù),全國上門服務(wù)
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