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鍛造操作機(jī)鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析

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內(nèi)容提示：統(tǒng)計顯示機(jī)械零件的破壞有50％～90％均為疲勞破壞。對重載操作裝備而言，由于其結(jié)構(gòu)尺寸大、經(jīng)歷的載荷工況復(fù)雜、疲勞熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)域不易確定，給疲勞壽命的分析與預(yù)測造成困難。因此，運(yùn)用有限元仿真分析技術(shù)對重載操作裝備關(guān)鍵構(gòu)件的疲勞性能進(jìn)行分析與評估具有重要意義。 鍛造操作機(jī)是典型的重載操作裝備，是萬噸液壓機(jī)的主要配套設(shè)備，其鉗臂結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生疲勞斷裂事故，為了全面了解鉗臂結(jié)構(gòu)的疲勞性能，本文首先對疲勞問題的發(fā)展歷史、有限元疲勞分析的研究現(xiàn)狀、鍛造操作機(jī)疲勞分析中存在的問題進(jìn)行了論述，接著對抗疲勞設(shè)計方法、單軸與多軸疲勞分析相關(guān)理論方法和結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行了歸納總結(jié)，然后依據(jù)鍛造操作機(jī)承受的最大載荷發(fā)生在鍛造過程的實(shí)際，對鍛壓中的主要工序拔長進(jìn)行了顯式非線性動力學(xué)仿真，得到了鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析所需要的載荷譜，最后利用有限元疲勞分析的方法建立了操作機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件疲勞分析的流程體系，并對鉗臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了從整體到細(xì)節(jié)，從疲勞裂紋萌生到疲勞裂紋擴(kuò)展，從不考慮缺陷到考慮缺陷的較全面的疲勞分析，得到的主要結(jié)論如下： (1)顯式非線性動力學(xué)分析可以對鍛壓的工序進(jìn)行較真實(shí)的仿真，不僅可以得到位移、應(yīng)力等重要信息，還能得到鍛件對操作機(jī)的作用力，并將此作為操作機(jī)鉗臂結(jié)構(gòu)疲勞分析的載荷譜輸入； (2

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