基于推钢机机构的摇杆本体有限元分析_任绪年
基于Inventor的减定径机架拉杆的有限元分析
机 架互 换性 高 、轧制 力 与轧制 力矩 高于传 统机架 、机 架更 换 时 间较 短 等特点 ， 而 且其生 产 出的产 品具有 尺 寸 公差 小 、表面 质量好 、冶金 特性 优越 等优 点 。拉 杆 作 为机 架 的关键 件 ， 在轧 制过 程 中受 力 复杂 ，以往 在
使 用过 程 中出现 过拉 断和 塑性变 形 的状 况 ， 文 中应 用 Ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ 有 限元模 块 ，对减 定径 机架 的关键 件拉 杆进 行 有 限元受力 分 析 ， 对 减定 径机架 中关 键件 的设计 改 进 提供 新 的思路 。
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ：Ｔｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ＆ ｓ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｂ ａ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ
ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ ： ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ＆ ｓ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ； ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｒ ； ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ； ｒ ｏ ｄ
基于ANSYS的塔式起重机臂架有限元参数化建模与分析
1
参数化
在进行系列产品设计 中, 由于其 结构形式 相
同, 而结构尺寸不同 , 如果逐个进行建模分析, 需 要花费大量的人力 和物力资源 , 造成设计周 期延 长。将参数化的思想引进到有限元的分析过程中 , 可以减少系列产品有限元分析的工作量 , 缩短设计 周期 , 提高设计效率。 参数化的概念涵盖很广, 通常指的是参数化的 造型 , 它是一种重要的几何参数快速构造和修改几 何模型的造型方法。参数化设计是实现设计自动化 的主要手段之一。参数化建模用于基本结构形状相 同但具体模型形状有较小变动的系列产品的设计。 根据如何得到参数值 , 可以将常见的参数化方法分 起重运输机械 2006 ( 9)
为如下几种 : 代数法、人工智能法、直接操作法和 语言描叙法。本文中有限元参数化模型的建立采用 的就是 ANSYS 的 APDL 语言描述法。
2
臂架结构参数化建模分析算例
采用交互式建立塔机的有限元模型, 建模的工
作量将十分巨大, 而且当臂架结构发生变化时 , 需 要重新建立模型。如果把结构模型都以参数化技术 进行有限元建模, 当需要新产品结构设计时, 只需 要输入必要的、合理的参数值, 即可自动建模。考 虑到塔机结构主要以型钢焊接结构为主, 结构具有 相似性, 为进行参数化建模分析提供了必要条件。 可以采用 VB、VC 等程序设计语言编制程序 , 用户 只要输入建立塔机结构所需的一些必要参数, 就可 以输出 ANSYS 参数化建模分析所需的参数化文件, 自动建立塔机有限元分析模型, 这样就可以减小模 型建立需要 的时间, 提 高工作效 率。利用 ANSYS 进行结构参数化建模与分析的基本流程见图 1。 2 1 臂架结构相关参数确定 塔机臂架形式多种多样 , 这里以最常见的正三 角形截面双吊点吊臂为例进行说明。要构建臂架的 有限元参数化模型 , 首先要确定与臂架相关的结构 参数, 主要包括以下数据: ( 1) 基本数据: 包括起 重量、小车轮距、臂架段数、臂架根部到回转中心 距离、小车及吊钩质量等。 ( 2) 臂架的基本数据: 包括臂架高 度、宽度、臂架 段数、每段长 度、节 11
基于推钢机机构的摇杆本体有限元分析_任绪年
到，然后施加在摇杆上，而对铰接点 C 处施加固定约束，
但若力计算和施加的大小、方向存在偏差，使得摇杆 B、E
处的力对 C 点的力矩不平衡，造成 C 处销轴由于扭转产
生与实际不符的附加应力，影响计算结果的准确性。因
此，本文采用接触模型，建立推钢机机构的整体模型，在
各铰接处设置接触单元的方法，计算摇杆的强度。
基于推钢机机构的摇杆本体有限元分析
任绪年， 乔翠侠， 包家汉 （安徽工业大学 机械工业学院，安徽 马鞍山 243002）
摘 要：某中板厂板坯长度从 １７００ｍｍ 增至 ２０００ｍｍ，推钢机摇杆结构需作相应修改。采用 ＡＮＳＹＳ 软件，建立了推钢
机机构的整体模型，通过在各铰接处设置接触单元的方法，计算摇杆的强度。计算结果表明，摇杆强度满足使用要求。
部分，采用自由网
格（图 3），网格划分
好以后，通过设置
接触对来模拟两个
面的接触过程。设 置接触对时，应注
图 3 推钢机整体划分
94 机械工程师 ２００９ 年第 1 期
制造业信息化
仿真 ／ 建模 ／CAD／CAM／ＣＡＥ／CAPP ＭＡNUFACTURING INFORMATIZATION
基于刚度灵敏度分析的客车结构优化的研究
摇杆和第一个销轴
接触的地方。这是
活塞杆传到销轴上
的力，对摇杆与销
图 4 摇杆本体整体米塞斯应力
轴接触部位挤压造 成的，并不会造成
摇杆的破坏。所以在分析摇杆强度时，应把与销轴接触的
地方去掉，减小摇杆接触部位的影响。
［参考文献］
［１］ 胡晓丽，黄正华，耿培涛，等.热轧板 80t 液压推钢机的研制［J］.
在 CATIA 中建立推钢机机构的实体模型［2］，导入到
船舶与海洋结构物设计制造
船舶与海洋结构物设计制造一、学科简介本学科创建于1951年，1982年开始招收研究生，1983年获硕士学位授予权，1986年获博士学位授予权，1998年建立博士后科研流动站，2000年获船舶与海洋工程一级学科博士学位授予权，2001年被中央军委批准为军队重点建设学科，2003年被评为湖北省重点学科，2008年被评为湖北省特色学科。
本学科是我军唯一培养舰船总体设计制造人才的学科专业。
至今已培养本科生41届，计2000余人，培养博士、硕士生21届，计150余人，并为越南、朝鲜、坦桑尼亚等6国培养留学生30余人。
海军舰船装备建设领域的技术和管理骨干大都来自本专业，两名博士研究生分别获得全国优秀博士学位论文奖及提名奖。
本学科经过50多年的建设发展，培养了一支治学严谨，结构合理的师资队伍，形成了具有学术优势和海军特色的研究方向。
本学科现有教师64人（具有博士学位的教师占43.8%），其中教授18人，博士生导师13人，先后有3人担任国务院学科评议组成员，2人获全军院校育才银奖。
本学科紧紧围绕海军舰船装备发展的需要，在高性能复合船型开发，潜艇强度、低噪声推进器、舰船结构防护装甲及复合材料应用、气层减阻降噪技术、舰船模块化设计等方面取得了一系列的研究成果，形成了具有海军特色的研究方向。
目前承担国家863计划、军队973计划、总装探索一代、国家自然科学基金、国家（国防）重点实验室基金、“十一五”预研，以及海军型号科研等项目200余项，科研经费约5300万元。
二、研究方向1、船舶流体力学围绕新型舰船研制以及影响舰艇战术技术指标的水动力学关键技术开展了一系列具有特色的研究工作。
近5年来，承担了国家863计划“水陆空三介质多航态气幕地效复合船型研究”、总装探索一代，总装重点基金、国家（国防）重点实验室基金等70多项科研项目。
首次创建了舰船和拖缆运动为整体的动力学模型，实现了拖曳系统在风浪中运动特性的模拟。
对高速艇及平底船、水下回转体采用气层减阻技术分别取得了总阻力减少25%、15%的效果，并提出了实施措施，阐述了气层减阻的机理，提出了气层作用下高速艇相似模型间总阻力的换算方法。
关于一款轴箱拉杆涡轮状橡胶关节承载特性的探讨
关于橡胶元件大变形分析问题的仿真探讨卜继玲、黄友剑、姜官松1. 株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲，412007摘要：橡胶元件大变形状态的仿真计算，是橡胶分析的一个难点和挑战。
为此，本文详细探讨了橡胶元件基于不同结构和承载特性下的网格布局，针对橡胶大变形而进行的网格重划，以及为实现橡胶元件超大变形而采用的准静态求解技术。
这些针对模拟橡胶元件大变形的分析方法，是橡胶元件分析方法的一个很好的探讨。
关键词：橡胶元件、网格重划、网格布局橡胶材料是一种典型的超弹材料，具有明显的大变形、大应变及高度非线性的力学特性，因此在对橡胶元件承载过程的计算机模拟分析中，往往会因大变形导致橡胶单元网格出现严重扭曲，从而导致程序收敛失败使计算模拟过程无法进行。
为此，本文就橡胶模型的网格布局、网格重划以及准静态求解技术在橡胶元件大变形分析中的应用进行探讨。
1 基于橡胶结构的网格布局不同的橡胶结构及承载方式需要不同的网格布局和网格形状来满足有限元分析中的求解收敛性问题。
为此，本文就橡胶元件典型的几种结构以及此结构所采用的网格布局特性进行探讨，以阐述网格布局对橡胶变形问题的影响。
1.1 球铰类结构的阶梯状网格布局大量分析结果表明：橡胶球铰采用阶梯状网格布局方式来形成的网格，可以参数化调整网格密度和网格分布，从而达到优化网格质量的目的，因此采用阶梯状的网格布局可以较好地满足橡胶球铰在各向承载下的网格要求，使橡胶球铰的分析精度更高，分析结果与实际情况相比更加接近。
图1 阶梯状网格布局下变形分析1.2 锥形类结构的放射状网格布局对于锥形类橡胶元件，锥形横截面上设置放射状网格布局，以及经由此网格布局所形成的单元形状，可以较好地模拟其垂向方向的承载特性。
因此，该放射状网格的优势在于可根据锥形弹簧垂向承载要求，适时参数化调整网格形状，以达到不同垂向承载大小对网格布局的要求，从而更精确地模拟出橡胶自由面的变形状态。
图2 锥形类结构网格布局下变形分析1.3 堆类结构的层状网格布局典型的堆类结构有限元分析所用的网格布局，多采用层状网格，该层状网格的优势在于可根据堆类结构的垂向载荷量及结构特点，在橡胶表面参数化调整网格密度和网格形状，从而满足堆类结构在垂向承载下大变形工况的分析需要。
基于UG的吊具拉杆有限元分析及优化设计
基于UG的吊具拉杆有限元分析及优化设计徐鹏;张海峰;曾耀华;张勇;潘正春【摘要】The breakage of the hoisting rods in the automobile production workshop will occur under long-term use. For the problem of stress concentration and insufficient strength of the tie rod, the UG advanced simulation module is used to carry out finite element simulation analysis on the tie rod. The operation methods and steps of the UG finite element advanced simulation module are discussed. The results of the actual stress distribution and the magnitude of the stress are obtained. A method of adding ribs is proposed. The simulation analysis of the optimization effect proves the reliability and accuracy of the optimized design.%吊具在汽车生产车间被广泛使用,若存在设计缺陷,长期使用下吊具拉杆会出现断裂的情况.针对拉杆应力集中、强度不够的问题,使用了UG的高级仿真模块对拉杆进行有限元仿真分析,论述了UG有限元高级仿真模块的操作方法和步骤,得到了实际应力分布情况和应力大小的结果,提出了采用增加肋板的方式来改善的方法,并对优化效果再次仿真分析,证明了优化设计的可靠性和准确性.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P111-113)【关键词】UG;吊具拉杆;有限元;优化【作者】徐鹏;张海峰;曾耀华;张勇;潘正春【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司, 重庆 401120;上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司, 重庆 401120;上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司, 重庆 401120;上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司, 重庆401120;上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司, 重庆 401120【正文语种】中文【中图分类】TH1640 引言在流水线中，输送方式是重中之重，它关系着该生产线的节拍、人机操作工程、安全等诸多方面。
基于子模型法的标准节焊接结构疲劳寿命评价方法研究
1 前 言塔式起重机是一种应用广泛施工机械，在基础设施建设工程方面发挥广泛作用。
由于塔机结构在吊装过程中承受交变载荷，所以在标准节焊接结构的应力集中区会出现疲劳开裂问题，给塔机的作业安全带来极大隐患。
为了研究分析该位置的疲劳问题，需要对焊缝局部结构进行精细建模，而该位置所受的载荷和边界条件又只能来自于塔机整体结构的受力分析。
为解决该问题，可以采用子模型进行整机模型和局部细节模型的分析。
子模型法基于圣维南原理，用等效力系法从整个模型中分割出子模型，并提取子模型边界受力大小的方法，近些年，不少学者对子模型法进行了广泛研究与应用。
20世纪末，谢素明等人对子模型法的技术原理和技术路线进行深入研究，并将货车侧架子模型分析结果与试验报告进行比较，发现误差非常小[1]。
2008年，周宇运用子模型方法对某铁路货车车体的强度进行分析[2]；2015年，崔磊提出了多边界插值方法和改进多边界插值方法，并应用于深水张力腿平台的整体模型和子模型分析，探讨了传统边界插值方法、多边界插值方法和改进多边界插值方法的计算精度，改进多边界插值方法能进一步提高内外切割边界距离较小时的计算精度，可以满足梁单元通过切割边界的情况，拓宽了子模型技术的应用范围[3]；2016年，许允对子模型边界条件施加方法进行研究，并对某货船底边舱进行分析[4]；2017年，于田甲，研究基于动态子模型法的结构动响应预示方法基本理论，以某卫星为研究对象，发现子模型法在保证运算精度情况下极大的提高了运算效率[5]。
2018年，于佳田采用子模型法对某塔基大塔尖焊接结构进行疲劳性能测试，发现子模型技术可快速完成大型焊接构件关键焊缝疲劳性能预测[6]；2020年马旭针对子模型分析精度低等问题进行研究，通过数学公式推导出改进子模型分析法的数学模型，进一步论证了改进了子模型分析法的优越性[7]；2021年，曾春将子模型法应用到混泥土泵车后支腿设计中[8]。
2 塔身标准节子模型载荷提取本文重点对塔式起重机的塔身标准节焊接结构进行疲劳强度研究，在实际施工应用的过程中，塔机会涉及起吊、卸载和回转等工作工况，该三种工况具有出现频次高，载荷大的特点，本文首先对塔身整体进行静态强度计算，以此获取受力最大的标准节位置和载荷，作为本次标准节焊接结构疲劳计算的输入。
油浸式变压器故障检测仿生机器人结构设计及分析
人的结构特点：1）仿生机器人工作在变压器油中，要求机
基金项目：国网安徽省电力有限公司科技项目（52120518001P） 器人外壳具有一定的强度能够抵抗下潜时变压器油的压
8
圆园21 年第 7 期 网址： 电邮：hrbengineer@
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
9
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
生 鱼 实 现 沉 浮 的 方 式 主 要 有 胸 鳍 调 节 、仿 生 鱼 鳔 调 节 、 重 心 调 节 等 [7]。 这 些 方 法 的 原 理 都 是 改 变 仿 生 鱼 本 体
的重力和收到浮力之间的关系或者是改变胸鳍的受力 方向，来达到仿生鱼在竖直方向上的运动。但是目前所 报道的浮力调节机构尺寸过大不适用于小型的仿生机 器人。
据仿生学的特点，提出了油浸式变压器故障检测仿生机器人的设计方案，研究了仿生机器人的机构原理及设计过程。针对
仿生机器人的密封舱体、驱动机构、沉浮机构的结构设计进行详尽的阐述。基于ANSYS分析平台对仿生机器人的运动学进
行仿真分析，验证了仿生机器人整体设计的合理与可靠性。
关键词：结构设计；仿生机器人；变压器故障检测；运动学仿真
中图分类号:TP 24
文献标志码:粤
文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园21）07原园008原园4
Structural Design and Analysis of Bionic Robot for Fault Detection of Oil-immersed Transformer
ZHU Taiyun1, BAI Zujun2, WU Yongjun2, ZHANG Shiwu2, CHEN Zhong1, HU Di1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1D
6
B
2
在中板厂，推钢机将钢 坯推入辊道，当钢坯在辊道 上被送到另一端时，开始被
3
另一台推钢机送入加热炉 。 ［1］
E 4 5A
C
随着钢坯规格的增加，需对 推钢机进行改造。在原结构、 设 备 改 变 较 小 的 情 况 下 ，只
图 1 推钢机机构简图 对摇杆本体稍加改造，即在
1.滑轨 2.推杆 3.摇杆 原有的基础上将摇杆本体设 4.活塞杆 5.液压缸 6.机架 计成曲杆，以避免在推坯料
的过程中发生干涉。摇杆的结构由直杆变为曲杆，其受力
情况发生了变化，需验证其强度是否满足生产需求，由于
摇杆为焊接件，结构较复杂，因此采用有限元进行计算。
图 1 为改造后的推钢机机构简图，图中构件 3 为改造后
的摇杆。
1 有限元模型
推钢机机构如图 1 所示，若只建立摇杆模型，则摇杆
与其它构件铰接处 B、E 处的受力必须通过理论计算得
摇杆和第一个销轴
接触的地方。这是
活塞杆传到销轴上
的力，对摇杆与销
图 4 摇杆本体整体米塞斯应力
轴接触部位挤压造 成的，并不会造成
摇杆的破坏。所以在分析摇杆强度时，应把与销轴接触的
地方去掉，减小摇杆接触部位的影响。
［参考文献］
［１］ 胡晓丽，黄正华，耿培涛，等.热轧板 80t 液压推钢机的研制［J］.
部分，采用自由网
格（图 3），网格划分
好以后，通过设置
接触对来模拟两个
面的接触过程。设 置接触对时，应注
图 3 推钢机整体划分
94 机械工程师 ２００９ 年第 1 期
制造业信息化
仿真 ／ 建模 ／CAD／CAM／ＣＡＥ／CAPP ＭＡNUFACTURING INFORMATIZATION
基于刚度灵敏度分析的客车结构优化的研究
在有接触对存在部位，采用六面体划分，且对网格进行严
格的控制，不仅可提高计算精度，还能提高收敛速度，并
且对接触部位采用六面体网格划分，对接触面上的线控
制严格，即线等分的个数要相等，防止网格不对齐的情况
发生（图 2）。网格不对齐使得
目标面
原本无间隙和过盈的配合表
面，接触单元和目标单元有的
地方相互嵌入，有的地方存在 间隙，这样一来嵌入的地方造
液压与气动，2005（1）：40-41.
［2］ 张安鹏，张俊.CATIA V5 之零件设计［M］.北京：北京航空航天
大学出版社，2007. ［3］ 李黎明.ANSYS 有限元分析实用教程［M］.北京：清华大学出版
社，2005.
（编辑 启 迪）
!!!!!!!!! 作者简介：任绪年（1974-），男，工程师，主要从事冶金机械设计研究。
（School of Mechanical Engineering, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： The structure of the steel pusher rocker should be amended according to the length of slab which increased from 1700mm to 2000mm in a medium plate Plant. The whole model of steel pusher was built up. The strength of the rocker was calculated in ANSYS by the way of setting up the contact element on Hinge Joint. The results show that the strength of rocker can satisfy the use requirement. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： steel pusher; rocker; finite element analysis; contact model
17081； 接 触 单 元 CONTA173 共 542 个 ， 目 标 单 元 在右边圆弧过度处
TARGE170 共 2244 个；梁单元和质量单元各 1 个。
（图 5）。原因是此处
3 约束和载荷
弯矩较大，过渡圆
因为采用推钢机构一半的模型，所以在所有的对称 弧半径较小，造成
面上，施加对称约束。在液压缸的耳轴上的套筒和摇杆 C 点处的套筒上，施加全约束，模拟与地面的接触。由于推 钢机在刚开始推动的初始位置时推力最大，对模拟图 1
制造业信息化
ＭＡNUFACTURING INFORMATIZATION 仿真 ／ 建模 ／CAD／CAM／ＣＡＥ／CAPP
基于推钢机机构的摇杆本体有限元分析
任绪年， 乔翠侠， 包家汉 （安徽工业大学 机械工业学院，安徽 马鞍山 243002）
摘 要：某中板厂板坯长度从 １７００ｍｍ 增至 ２０００ｍｍ，推钢机摇杆结构需作相应修改。采用 ＡＮＳＹＳ 软件，建立了推钢
荷步后，进行求解。
度满足使用要求。
4 计算结果与分析
从图 4 可以看 出最大米塞斯等效
在有限元计算后，提取图 1 中 D 点的力，Fx=-5560.3N， Fy=43589N，与理论计算结果 Fx=-5200N，Fy=46615N 基本 相符，存在误差的原因是有限元采用的是柔体模型，而理
应力的位置出现在 论计算采用的是刚体模型。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： This papaer mainly discusses how to lead sensitivity analysis to structure optimize of coach car -body.
Through the structure optimize of related parameter of the beam of some coach car-body relative to middle door, the
paper find out a few design parameter which most sensitive to stiffness change,and calculate optimization value by
First-Order method,and instruct improve on middle door. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： stiffness; sensitivity; structure optimize
机机构的整体模型，通过在各铰接处设置接触单元的方法，计算摇杆的强度。计算结果表明，摇杆强度满足使用要求。
关键词：推钢机；摇杆；有限元分析；接触模型
中图分类号：ＴH123.4；Ｑ２42.21
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－２３３３（２００９）０１－００94－０2
Finite Element Analysis of the Rocker Based on Steel Pusher Mechanism REN Xu-nian， QIAO Cui-xia， BＡＯ Jia-han
截面尺寸相对较 小。另外此处面板 与筋板焊接处的应
图 5 去掉与销轴接触部分 的摇杆米塞斯应力
中构件 2 的梁单元 D 处的节点，限制 3 个方向的平动和 力也很大，这是此处存在应力集中的缘故。
2 个方向的转动，只保留机构平面内的转动。在液压缸的
从计算结果可看出，摇杆除接触部位外，最大应力
活塞下表面上，施加额定压力 15MPa。设置合适时间和载 105.0MPa，小于材料（Q235）的屈服极限 235MPa，摇杆强
收稿日期：2００８－1０－3０
机械工程师 ２００９ 年第 1 期 95
（1.Anhui Light Industry Technician Academy, Hefei 230009, China; 2.Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;
3.Nanyang RG Petro-machinery Group, Nanyang 473004, China）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
意一个实常数对应一个接触对，设置好以后还应该检查一
去掉与销轴接
下接触面和目标面的方向，以确保接触对的正确性。推钢 触部位后，最大应
机有限元模型共划分 SOLID185 单元单元数 38196，节点 力（105.0MPa）出 现
在 CATIA 中建立推钢机机构的实体模型［2］，导入到
有限元计算软件 ANSYS。
２ 网格划分
网格划分分为自由网格和映射网格划分。自由网格
划分对实体模型的构建要求简单，无较多限制；对于体采
用映射网格划分出六面体网格，对实体模型的要求严格，
但网格的质量高，求解精度高 。 ［３］
接触计算是高度非线性的，收敛困难，计算时间长。
刚度变化的灵敏度分析，找出对刚度变化最敏感的几个设计参数，再对其用一阶优化方法计算出最优数值，从而给客车
中门的改进提供指导。
关键词：刚度；灵敏度；结构优化
中图分类号：ＴP391.7
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－２３３３（２００９）０１－００95－０３
Research on Structure Optimize of Coach Car-body Based on Stiffness Sensitivity Analysis WU Chang-feng1， REN Bin-bin3， BAI Ying-chun2， GONG Zhan-jie3
吴昌凤 1， 任斌斌 3， 白迎春 2， 龚占杰 3 （1.安徽轻工业技师学院，合肥 230009；2.合肥工业大学 机械与汽车工程学院，合肥 230009；