摘要
本文主要是对于轧机的机架以及压下螺丝和螺母的有限元分析以及强度校核。在对机架以及压下螺丝及螺母接触副三维建模后,导入ansys有限元分析软件进行分析。首先,对机架进行合理网格划分,以及边界条件、载荷的施加,给出机架内的应力分布、位移分布(纵向、横向)以及最大应力值、发生位置,校核机架是否满足强度要求,并计算机架的纵向刚度。然后,对压下螺丝、压下螺母进行接触分析,给出压下螺丝螺母内的应力分布、位移分布以及最大应力值、发生位置,校核零件是否满足强度要求。 1、三维模型的创建及导入
(1)、 在solidworks软件中创建机架的三维图,并保存为*.x-t格式文件,打开ansys 软件。通过multi manu------import--------parameter--------1750j01.x-t,将创建的模型导入ansys软件中。
(2)、设置单元类型
ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Element Type—>Add/Edit/Delete
选取10node187单元
(3)、设置材料属性
ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Material Props—> Material Models
各向同性线弹性材料:E=2e11,ν=0.3
(4)、网格划分
ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshtool选择Smartsize,设置网格疏密程度4级,点击mesh。可根据需要,在应力比较集中之处细化网格。
选中要划分的体(亦可点击Pick All),点击ok。出现警告信息点确定即可。
2、载荷与约束的施加
(1)、施加对称约束
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Displacement>Symmetry B.C>on Areas选取3个对称面,点击ok。
(2)、施加轧制压力pressure
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Pressure>on Areas
选定机架上与压下螺丝接触的位置施加压力,输入压力值:总轧制力P/4/作用面面积
选定机架上与下支承辊轴承座接触的位置施加压力,输入压力值:轧制力P/4/作用面面积。
(3)、机架地脚螺栓孔施加固定位移约束
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Displacement ->on Areas
选取地脚螺栓孔内部的四个面,点击ok。
3、求解
ANSYS Main Menu>Solution>Solve>Current LS,出现verify对话框选择yes,分析完后点击close