开式压力机机身的有限元分析及其优化设计分析.pdf

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东南大学 硕士学位论文 开式压力机机身的有限元分析及其优化设计 姓名：张祖芳 申请学位级别：硕士 专业：机械制造及其自动化 指导教师：许超 座机电话号码 摘 要 开式压力机机身的有限元 分析及其优化设计 研究生：张祖芳 导师：许超 东南大学机械工程系 摘要 有限元分析和结构优化等CAE技术的应用，对于缩短产品开发周期，提高产品质量，降低制造成本。 增强企业竞争力具有重要意义。本论文以开式压力机机身为研究对象，利用有限元分析软件 COSMOS／Works作为分析工具，进行有限元静、动态特性分析，并根据分析结果进行机身结构优化设计 研究。 论文在详细研究锻压机械机身结构分析的发展现状，，以及存在的问题基础上，对开式压力机机身结 构和受力特点进行分析，采用模拟加载的方法实现了机身曲轴孔上的载荷分布及其大小确定。 采用四面体实体单元建立机身的三维有限元模型并进行了计算，对机身的变形大小和应力分布进行 分析，从而定量确定机身的薄弱环节，并分别用材料力学和有限元两种方法计算了机身的角变形，两种 计算结果基本一致。 通过机身各部分结构对机身应力和变形的影响分析，开发了喉口处危险截面进行优化的专用程序， 根据分析结果和该截面优化，提出了基于静态结构性能计算的机身优化方案，同时在研究中提出了角变 形补偿的概念，计算表明可以有效提高该型号压力机的工作精度。 在模态分析中，计算了机身的前十阶模态，并分析了各阶模态对所研究压力机的影响，在静态优选 的基础上进一步优化选择，得出了一种动态性能较好的方案。 关键词：开式压力机机身 有限元 静态分析角变形模态分析 优化设计 蔓堕查兰堡主

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