液压缸强度校核的有限元分析
铜包装线整形机液压缸支撑架的有限元分析
铜包 装线 整形 机是一 个卧 式双动 双 向液 压 向心 施 压设 备 ， 图 １所 示 。 如 整 形机 主要 结 构是 由机 架 、 导轨 、 导轨、 动 静 液 压 缸 、 压 缸 支 座 和 横 液
１ ）细 节简 化 ： 略 尺 寸 较小 ， 作 为 主 要承 力 忽 不 部分 的开孔 和尺 寸较 小 的板 块 ； 于 明显 不会 影 响 对 支撑架 整体 强度 、 刚度 的部位 ， 如某 些螺孔 以及 横梁
Ｃｏ ｅ ｔ ｍ ａ ｉ ｃ ｇ ｎｇ Ｐｒ ｄｕ ｔｏ ｎ ｐｐ ｒＡｕ ｏ ｔｃ Ｐａ ｋａ ｉ ｏ ｃ ｉｎ Ｌｉ ｅ ＨＵＡＮＧ ｉｎｏ ｇ， ＯＮＧ ， Ｊａ ｌｎ Ｓ Ｂｏ ＤＡＮＧ ｎ ｗｕ Ｘｉｇ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉｇ， ｎ ｈ ｕ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｌａ ｚ ｏ ３ ０ ０， ｉ ａ Ｓ ｈ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ Ｌａ ｚ ｏ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ， ｎ ｈ ｕ ７ ０ ５ Ｃｈ ｎ ）
单元进 行 网格划 分 ， 该单 元 为 四面体 十 节 点 三维 实
体线性 单元 ， 每个 单元节 点有 ３个 移动 自由度“ 。 ］
统 的安全 性 和经济 性 ， 必要 对 液 压 缸支 撑 架 进行 有 刚、 强度 分析 ， 通过 分 析 ， 为进 一 步 完 善 和优 化 结构 设 计奠定 基础 ＿ 。 １ ］
误差较 大 。经综 合 考 虑 ， 对其 采用 四面体 单 元 。为
了提 高计算 精 度 ， 可 能 的 逼 近形 体 ， 用 Ｓ ｌ ９ 尽 选 ｏｉ ２ ｄ
析 ， 究 了其 在 满载工 况下的 变形和应 力的分布 情况 ， 研 并据 此分析 了该 支撑 架 最大应 力 和 变形 的位 置 ， 找 出了液压缸 支撑 架的 薄弱环 节 ， 以后 的设 计和优 化提 供依据 。 为 关键词 ： 整形机 ； 支撑 架 ； 刚度 ； ＡＮＳ ； 限元 ＹＳ 有
双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统结构强度分析
双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统结构强度分析一、前言- 引言- 研究背景- 目的和意义二、双动挤压机内置穿孔装置介绍- 双动挤压机的基本原理和结构- 穿孔装置的结构和工作原理- 穿孔装置对液压支撑系统的要求三、液压支撑系统结构设计- 液压支撑系统的结构- 液压缸的选型和设计- 液压管路的设计和布置- 液压阀组的选用和配置四、结构强度分析- 双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统的负载特性- 基于有限元分析的结构强度模拟- 结构强度分析的结果和评价五、结论和展望- 结论总结- 液压支撑系统的不足和展望- 未来研究的方向和重点注：以上只是提纲参考，具体内容还需根据实际情况进行定制和拓展。
第一章：前言引言：双动挤压机是一种广泛应用于金属加工和成型领域的设备，通过在两个滚轮上施加力，使其压延金属，达到加工成形的目的。
而穿孔过程在金属加工领域也是一项重要的加工方式。
因此在双动挤压机上设置穿孔装置，不仅可以提高设备的加工效率，而且可以减少后续加工工序。
但是穿孔过程中会对设备产生不小的荷载，因此需要通过液压支撑系统来保证设备的稳定性和安全性。
本文将详细介绍双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统结构强度分析。
研究背景：双动挤压机在金属材料成型加工上有着重要的应用，现在已经广泛应用于钢铁、汽车、轻工等行业。
而穿孔过程是金属加工中不可缺少的一部分。
因此在现有的双动挤压机上增加穿孔功能，能够大大提高设备的加工效率。
但是穿孔过程中会产生不小的荷载，如果液压支撑系统不稳定，可能导致设备的损坏和生产事故的发生。
因此，研究双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统的结构强度，对于保障设备的安全和稳定性，具有重要意义。
目的和意义：本文旨在研究双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统的结构强度，探讨其在穿孔过程中的受载情况和变形特点，为设计师提供参考和指导。
同时，对于双动挤压机内置穿孔装置液压支撑系统的优化和升级也具有一定的指导作用。
通过研究，可以保证设备的安全和稳定性，提高设备的工作效率和生产效益，具有重要的现实意义。
缸梁一体的油压机基础梁有限元分析
Unit
2
Density
7810
Kgmˆ-3
3
Isotropic Basticity
4
Deive,s Modulus Young,s Midulus and
Posson,s Ratio5Biblioteka Young,s Midulus
2.09E+11
Pa
6
Posson,s Ratio
0.29
7
Bulk Modulus
M 管理及其他 anagement and other
缸梁一体的油压机基础梁有限元分析
吕小强
（宝鸡钛业股份有限公司，陕西 宝鸡 721014）
摘 要 ：根据 85NM 油压机实际工作情况，结合在使用过程中出现的由于铸造缺陷引起的疲劳裂纹，使用 ANSYS·Workbench
软件对基础梁进行有限元分析，求出应力、位移，找出设计中的不足，并通过分析求证，疲劳裂纹处为应力集中区。以建立油压
2 加载分析计算 2.1 加载荷和约束
（1）载 荷 简 化 计 算 和 加 载。缸 梁 重 量 ：按 密 度 为 7.81×103Kg/m3 的体积均布载荷施加缸体体内压力 ：按照实际 工况油压为 42MP 施加在三个缸体内壁包括进油口。
（2）约束。液压机是大型机械，采取强力稳定（地铆等）措施， 所以可将下底面（包括下横梁的下底面、两侧的下底面）实行全 约束。另外缸梁上面为移动平台，认为不受约束。
机的基础梁实体模型为例，介绍 ANSYS 网格化使用方法，并根据材料设计参数对缸梁进行强度校核。通过分析，给缸梁一体结
构优化设计提供参考。
关键词 ：ANSYS ；缸梁一体 ；油压机 ；有限元分析
中图分类号 ：TG315.4
盾构推进液压缸刚度有限元分析
要 由球铰 、活塞 杆和 缸体 组成 。
其 中 ：ｋ为 液压缸 的刚度 ； 为球铰 的刚度 。
在 液压 驱动机 构 静力 学分 析 中，一 般认 为液 压油 是 刚性的 、不可 压缩 的 ，只考 虑杆件 的变形 。液 压油
２ 液压 缸的有 限元分 析 选 择 分 析类 型为 静 力 学 ，左 边 球 铰 端 面 固 定 约 束 ，为 了便 于分 析对 比 ，给右边 球铰端 面 施加相 当 于 ３ ０ ×１ｅ Ｎ的应力载荷 。设定求解载荷步 结束 时间为 ｌ Ｓ ， 为 了减 少计 算 时间 ， 定子 步数 为 １ ，Ｎ Ｙ 设 ２ Ａ Ｓ Ｓ求解 液 压
１８ ．
２４ ．
３Ｏ ．
变 形
ｍ ｍ
０
．
２ｌ ５
０４４ ．０
０． ４ ５０
０６ ． ５ｌ
０７５ ． ５
ｌ 液压缸 的刚度计算模型
１ １ 球铰 的刚度 模型 ．
刚 度
Ｎｍ ／ｍ
２５ ００ ０ ７ ０ ３ ３ ０ ３６ ７ ０ ３９ ３０ ０ ９ ０ ２９ ００ ０ ３０ ０ ８ ０ ３ ０ ７ ０
缸 的轴 向位移 云 图和应 力 云图分别 见 图 ５ 图 ６ 和 。
的 体积 模 量 Ｋ＝． Ｐ ￣２ Ｇａ １４ Ｇａ Ｐ ，而钢 的体 积模 量 为
１ ６ Ｇ ａ － ０ Ｐ ，是 液 压油 的 １ ０倍 ～ １０倍 。在 ９ Ｐ ￣ ２ ６ Ｇ ａ ， ０ ５
实 际推进 过程 中 ，液 压油 的压 缩量 会对 计算 结果 造成
盾构推进 液压缸 刚度 有 限元分析
袁 永 盛
（ 华东交通 大学 机 电工程 学院 ，江西 南 昌 ３ ０ １ ） ３ ０３
基于有限元方法的液压支架整架强度分析
２ 有 限 元 模 拟 及 结 果 分 析
２ ． １ 边界 条件 设 定
《 煤矿用液压支架） Ｇ Ｂ ２ ５ ９ ７ ４ — ２ ０ １ ０中规定了液
压 支架 整 架 型式 试验 的各种 模拟 工 况 。因篇 幅有 限 ， 本文只针对顶梁偏心加载方式进行说明 ，其他工况 可 根 据标 准 类 似操 作 。根据 要 求 ， 顶 梁 偏 载试 验 时 ， 支 架 高度 为 最 低 高度 加 ３ ０ ０ ｍ ｍ。加载 压 力 为额 定 工 作 压力 的 １ ． ２ 倍 。垫块 的安装 位 置如 图 ２所示 。
图 ２ 顶梁偏心加载 简图和垫块位置 ｂ ＝ ２ ０ ０ ｍ ｍ
使用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ软 件 提 供 的 Ｃ Ａ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｒ 功能 ， 设置其 与 Ｐ ｒ ｏ Ｅｎ ／ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ 的 连接接 口，将 由 Ｐ ｒ ｏ Ｅｎ ／ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ 建立 的三维 模 型导入
资的 ２ ／ ３ 。传统液压支架强度试验方法因其 自身的局限性 ， 无法单一从设计角度去评估其质 量。采用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ 三维建模继而导入 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ 进行有限元分析 ， 通过分析计算 结果 ， 对液压支架的设计提 出优化方案。分析表 明， 这种设计方法在 实际工程 中有着 巨大的
（ 图 １ ） 。
图 １ Ｚ Ｙ ２ ２ ０ ０ ／ ０ ７ ／ １ ４型 液 压 支 架 三 维 模 型
简化后液压支架三维模 型包含底座 、 掩护梁 、 连 杆、 顶 梁 等 主要 维 建 模
fea有限元分析
fea有限元分析Fea有限元分析是一种现代化的数值计算方法，它非常适合分析复杂的一维、二维和三维结构。
Fea有限元分析可以应用于结构（如桥梁，屋顶，地下室等），机械零部件（如汽车车身，飞机架构）以及压力容器（如液压缸，热交换器，锅炉等）等各种复杂的情景。
Fea有限元分析由三个主要步骤组成：模型创建，分析计算和结果可视化。
1.模型创建在Fea有限元分析中，第一步是模型的创建。
这个过程包括三个重要的步骤：定义模型参数，建立模型网格，以及定义模型材料性质。
定义模型参数是指指定分析的数据，如分析模型的尺寸，质量，温度，湿度等，这些数据用来进行有限元分析计算。
建立模型网格，模型网格是一种把模型分解成若干小部分的方法，用来确定计算节点位置。
模型网格可以使计算结果更加准确和稳定。
最后，定义模型材料性质，材料性质主要是指物理特性，如弹性模量，泊松比，密度等。
这些特性将影响结构受力和变形，所以在Fea有限元分析中，需要设置这些参数。
2.分析计算分析计算是Fea有限元分析的核心部分，也是最复杂的部分。
在这一步中，需要求解结构模型的支撑点力量，处在结构位置的应力和应变，受力后结构的变形等。
Fea有限元分析使用数值计算方法求解这些问题，有助于分析出结构受力后的运动、应变和变形的变化情况。
3.结果可视化经过分析计算得到的结果，需要进行可视化处理，有助于让用户更清楚地了解结构变形和受力的情况，从而对结构的设计进行完善。
为此，Fea有限元分析提供了可以实现三维可视化的功能，包括图像、轮廓、雾化图像等。
Fea有限元分析是一种简单而又高效的数字计算方法，它可以帮助分析复杂的结构，发现设计问题，并进行优化。
它也可以应用于机械设计，从而改进设备的性能，降低成本，提高生产效率。
此外，Fea 有限元分析还可以用于机械装配的分析，以提高装配性能和安全性。
总之，Fea有限元分析的应用越来越广泛，它可以提供更高效的数值计算方法，从而更为准确地分析结构和机械装配，改善设计和性能，节约生产成本。
基于有限元分析的锻压装备的结构强度计算与优化
基于有限元分析的锻压装备的结构强度计算与优化概述：在现代工程领域中，为了确保装备的安全可靠运行，结构强度计算与优化是一个至关重要的环节。
本文将结合有限元分析的理论和方法，探讨如何进行基于有限元分析的锻压装备的结构强度计算与优化。
一、有限元分析简介有限元分析是一种基于数值计算的方法，用于计算和分析结构的强度、刚度和振动等特性。
它将复杂的连续体划分为有限数量的有限元素，通过数学模型和离散化方法求解结构的力学行为。
在锻压装备的结构强度计算与优化中，有限元分析可以提供准确的应力和变形分布数据，从而指导装备的设计和改进。
二、锻压装备的结构强度计算在锻压过程中，装备承受着巨大的载荷和变形，因此结构强度计算是确保装备正常运行的关键。
通过有限元分析，可以计算装备在设计工况下的应力、应变和变形等力学参数，进而评估结构的强度。
结构强度计算主要包括以下几个步骤：1. 几何建模：将锻压装备的三维几何模型转化为有限元模型，包括部件的建立、连接方式的确定、约束条件的设定等。
2. 材料建模：确定装备中各部件的材料参数，包括材料的弹性模量、屈服强度、硬化指数等。
3. 载荷设定：根据实际工况，设定装备受到的载荷和约束条件，包括静载荷、动载荷、温度载荷等。
4. 单元划分：将装备划分为有限数量的有限元素，并确定各个有限元之间的连接关系。
5. 边界条件：根据实际情况，设定装备受力边界条件，如约束和加载。
6. 有限元分析：利用有限元软件对装备进行力学分析，计算应力、应变和变形等力学参数。
7. 结果分析：对有限元分析结果进行分析和评估，判断装备的结构是否满足设计要求。
三、结构强度计算的优化通过前述的结构强度计算，可以得到装备的应力和变形分布。
基于这些数据，可以进行结构优化，以提高装备的强度和可靠性。
1. 材料优化：选择适合的材料可以提高装备的强度和刚度，降低变形和失效的风险。
可以通过有限元分析模拟不同材料的力学行为，根据优化目标和约束条件，选择最佳的材料。
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法
轴的强度校核是工程设计中的重要环节，其目的是确保轴能够承受工作条件下的受力，并不产生过度弯曲或断裂的现象。
轴的强度校核方法可以根据不同的应用背景和需求而有所不同，下面将介绍几种常见的轴的强度校核方法。
1.强度计算法：
强度计算法是最常用的校核方法之一，通过应力与材料的允许应力值进行比较，判断轴的强度是否满足要求。
这种方法适用于轴的受力分布较均匀，且形状规则的情况。
计算的核心步骤是确定轴的截面尺寸和应力分布，并且要考虑到加载的动态条件。
2.基于理论公式的校核方法：
根据轴的受力特点和材料性能，可以应用一些基于理论公式的校核方法，如蒙弗赛尔公式、纳迦公式等。
这些公式是基于应力、材料和几何形状之间的关系建立的，通过将轴的尺寸和材料强度带入公式中，计算轴的强度。
3.材料试验法：
对于特殊情况下的轴，如复合材料轴或特殊工况下的轴，可以采用材料试验法进行强度校核。
这种方法通过对轴材料进行拉伸、压缩、弯曲等试验，获取材料的强度参数，并结合轴的几何尺寸进行强度分析。
试验法能够充分考虑材料的非线性、破坏等特点，对于复杂工况下的轴强度校核非常有效。
4.有限元分析方法：
有限元分析是一种计算机辅助工程分析方法，可以模拟轴在受力条件下的应力分布情况。
通过将轴的几何模型进行离散化，并应用合适的边界条件和加载条件，可以计算出轴在不同点上的应力分布。
有限元分析方法适用于复杂几何形状和非均匀应力分布的轴的强度校核。
总之，轴的强度校核方法需要基于具体的工程应用和材料特性进行选择。
在实际设计中，常常需要综合考虑多种校核方法，以确保轴的强度满足设计要求并具有良好的可靠性。
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0引言
近年来液压技术已广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震预测及各种电液伺服系统，其应用已到了一个崭新的高度。
液压传动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品生产中不可缺少的技术。
液压缸是液压系统中的执行元件，它的作用是将液体的压力能转换为机械能。
只有液压缸的安全工作才能保证整个液压系统的正常工作，借助分析软件，对液压缸筒进行有限元分析。
1编程设计
液压缸如果校核强度不够，需要修改缸筒尺寸，然后再进行校核，如果多次校核计算，比较麻烦。
所以，开发一种计算器，只要输入缸筒的尺寸、压力和材料参数即可生成有限元分析命令流，导入到有限元分析软件即可进行有限元分析，方便快捷。
自动生成命令流计算器编程如下：Private Sub Command1_Click()a =Val(Text1.Text)b =Val(Text3.Text)l =Val(Text2.Text)c =Val(Text4.Text)d =Val(Text5.Text)Dim p(1To 16)As String p(1)="/PREP7"p(2)="MP,EX,1,"&c p(3)="MP,PRXY,1,"&d p(4)="ET,1,PLANE82"
p(5)="PCIRC,"&a /2&","&b /2&","&"0,90"p(6)="LSEL,S,LINE,,1,3"p(7)="LESIZE,ALL,,,60"p(8)="LSEL,S,LINE,,2,4"p(9)="LESIZE,ALL,,,60"p(10)="AMESH,ALL"p(11)="FINISH"p(12)="/SOLU"p(13)="DL,2,,UX,0"p(14)="DL,4,,UY,0"p(15)="SFL,3,PRES,"&l p(16)="SOLVE"Dim Str2As String For I =1To 16
Str2=Str2&p(I)&Chr(10)Next
Str2=Replace(Str2,vbLf,vbCrLf)Open "D:\1.txt"For Output As #1
Print #1,Str2Close #1
Shell "cmd /c d:\1.txt",vbHide End Sub
2有限元分析
在计算器中，输入缸筒外径D=100mm ，内径d=80mm ，液压缸受最大压力P=15MPa ，液压缸材料为45号钢，弹性模量E=1.9×105MPa ，泊松比
液压缸强度校核的有限元分析
伍晓红
（辽宁轨道交通职业学院，辽宁
沈阳
110023）
摘要:液压系统现在应用越来越广泛，所以安全性和可靠性尤其重要。
以液压系统中液压缸为研究对象，在编程软件中编制程序生成命令流计算器，输入缸筒的尺寸、压力和材料属性参数，即可生成命令流，将命令流导入到有限元分析软件中，得到了缸筒的应力和位移云图，确定了缸筒在承受最大油压时的安全系数足够大，在工作过程中安全可靠。
关键词:油缸；编程；计算器；有限元分析
Agricultural Equipment &Technology
Vol.45№.1Feb .2019
第45卷第1期2019年2月
农业装备技术
μ=0.3，输入界面如图1所示。
图1输入界面
单击查看命令流按钮，生成有限元命令流如下：/PREP7MP,EX,1,190000MP,PRXY,1,0.3ET,1,PLANE82PCIRC,50,40,0,90LSEL,S,LINE,,1,3LESIZE,ALL,,,60LSEL,S,LINE,,2,4LESIZE,ALL,,,60AMESH,ALL FINISH /SOLU DL,2,,UX,0DL,4,,UY,0SFL,3,PRES,15SOLVE
将生成的命令流导入到有限元分析软件中，经过计算分析，最大应力出现在内侧圆弧边缘，最大值为76.953MPa ，见图2所示；最大变形也发生在内侧圆弧边缘，为0.015mm ，见图3所示。
缸筒的材质为45号钢管，屈服极限δs 为353MPa 。
安全系数n=δs [δ]=35376.953=4.6，安全系数足够
大，所以强度条件满足，液压缸在工作过程中安全可靠。
3结语
对液压缸进行深入的研究，以缸筒承受最大油
压为研究对象，在编程软件中编写程序，生成了计算器，通过应用表明该计算器操作方便快捷。
在计算器中，输入正确参数，将其自动生成的命令流导入到有限元分析软件中，对缸筒的进行了强度校核，确定了液压缸在工作中是安全可靠的。
参考文献：
[1]孙志平，董建荣.设备控制技术[M].北京：机械工业出版社，
2014.
[2]于红光.Visual Basic 程序设计教程[M].上海:上海交通大学
出版社,2006.
[3]赵海峰，蒋迪.ANSYS8.0工程结构实例分析[M].北京：中国
铁道出版社，2004.
[4]徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2001.
农业装备技术
AET
2019.1
图3缸筒的位移云图
/mm
图2缸筒的应力云图
/MPa。