垂直力加载下微变形梁的结构设计与优化

发布时间：2017-10-09 02:17

  本文关键词：垂直力加载下微变形梁的结构设计与优化

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【摘要】：为垂直加载力设计大跨度小变形的承载横梁。横梁设计跨度为3 422 mm,在工作平面终点处施加最大的垂直加载力10 k N,横向位移为1 100 mm,此时要求横梁变形量小于50μm。以16 mm钢板为主要材料,仿照工字钢的强抗压性,以及等强度梁的抗变形能力,借助Ansys Workbench软件,设计符合工况的非标的重量轻的小变形横梁,使其达到设计变形量和许用应力。以横梁的总变形和等效应力最小为目标函数,以仿工字钢和仿等强度梁的关键结构尺寸P_3,P_4,P_5,P_6为设计变量,对横梁进行结构优化,并分析横梁的最大变形为40μm。通过对非标横梁进行垂直加载力的实验分析可知,加载力10 k N时系统最大变形为38μm,两者相对误差为5%。结果表明,优化设计后的横梁能够满足工况设计要求。
【作者单位】： 内蒙古工业大学机械学院;
【关键词】： 微变形梁 垂直加载 响应面 结构优化
【基金】：国家自然科学基金(51265033) 内蒙古自然科学基金(2012MS0702)资助~~
【分类号】：TH122
【正文快照】： 引言 大跨度横梁主要应用于机械设备、道路桥梁、起重机械等工程领域中。例如:钢坯喷号机大跨度龙门架的设计跨度17 000 mm,中间施加72 k N的力时其结构设计为在一个矩形刚内分别布置卧式W型、立式W型、X型的横筋板,三种筋板布置方式,用于减小龙门框架的变形,选择相对最优的X

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本文编号：997601