探析冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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1有限元分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

想要有效的對(duì)設(shè)計(jì)的水平和設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行提高，就需要對(duì)所分析過(guò)的結(jié)果進(jìn)行再分析，直到達(dá)到最終的滿意為止。想要對(duì)現(xiàn)實(shí)中所存在的問(wèn)題進(jìn)行了解及分析，就需要對(duì)有限元軟件進(jìn)行不斷的開(kāi)發(fā)。其中，CAD能夠與有限元分析技術(shù)達(dá)到無(wú)縫的雙向數(shù)據(jù)交換。通常情況下，結(jié)構(gòu)離散的結(jié)果會(huì)受到網(wǎng)格質(zhì)量的影響，只有很少一部分的軟件設(shè)計(jì)能夠達(dá)到要求，還有很多的分析軟件仍然不能達(dá)到相應(yīng)的要求。所以，網(wǎng)格處理能力能夠進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)重劃分。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷提高，我國(guó)有很多的企業(yè)都在不斷的對(duì)自身的市場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)大，并以此來(lái)提升自身的企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益，做到對(duì)客戶需求的進(jìn)一步滿足，并在對(duì)軟件功能方面做了大量的投資。但是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中軟件的實(shí)際應(yīng)用情況不同，不可能滿足于每一個(gè)應(yīng)用軟件者都能夠得到相應(yīng)的滿足，所以，在軟件的實(shí)際使用過(guò)程中，要能夠保證對(duì)軟件進(jìn)行不斷的擴(kuò)充使用。我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)腳步的不斷加快，使當(dāng)前的線性理論已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足工程材料的有效性，已經(jīng)不能有效的避免工程中材料破壞、失效等各種問(wèn)題的出現(xiàn)，想要使這些問(wèn)題能夠有效的得到解決，就必須運(yùn)用一定的線性問(wèn)題進(jìn)行運(yùn)算求解。非線性問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較復(fù)雜數(shù)學(xué)問(wèn)題，學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)的都比較困難，所以就需要依靠一定的手段對(duì)非線性問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。

2有限元分析的價(jià)值

要進(jìn)行設(shè)計(jì)概念的粗略評(píng)估，而這個(gè)評(píng)估時(shí)間是在概念階段進(jìn)行的，在之后的設(shè)計(jì)階段對(duì)數(shù)學(xué)樣機(jī)概念進(jìn)行引入。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是在進(jìn)行實(shí)物測(cè)試時(shí)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將傳統(tǒng)的工作在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行完成，在之后的測(cè)試與生產(chǎn)過(guò)程中，你可以做好明顯的準(zhǔn)備。有限元分析在企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力表現(xiàn)的體現(xiàn)主要起到以下幾個(gè)方面：第一，有限元分析在企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中，幫助企業(yè)大大的縮短了產(chǎn)品的研制周期，在建模和分析過(guò)程中采用的計(jì)算機(jī)實(shí)體造型在確定了合理結(jié)構(gòu)參數(shù)所需時(shí)間的同時(shí)，大大的減小了時(shí)間的長(zhǎng)度，使模型和參數(shù)的修改都很方便。第二，降低了開(kāi)發(fā)費(fèi)用。利用有限元進(jìn)行分析能夠大量的節(jié)省費(fèi)用。第三，有限元分析還有利于運(yùn)用優(yōu)化的手段對(duì)開(kāi)發(fā)出更加優(yōu)越的產(chǎn)品。

3冶金設(shè)備設(shè)計(jì)中有限元分析應(yīng)用實(shí)例

旋轉(zhuǎn)輥道是通過(guò)主驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)輥的功能，并通過(guò)相應(yīng)焊接臺(tái)架的連接環(huán)和回轉(zhuǎn)支撐相連。本文主要對(duì)旋轉(zhuǎn)輥道中的14組旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)舆M(jìn)行分析，模型具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、荷載較多和尺寸大的特點(diǎn)。在對(duì)整個(gè)的旋轉(zhuǎn)輥道進(jìn)行有限元分析之后，可以通過(guò)ALGOR進(jìn)行有限元計(jì)算，進(jìn)一步得出旋轉(zhuǎn)輥道的位移和應(yīng)力，再對(duì)旋轉(zhuǎn)輥道的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行量化，就可以發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度的控制關(guān)鍵點(diǎn)。再通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)比較，可以進(jìn)一步判斷出設(shè)計(jì)是否能夠滿足應(yīng)用要求，從而為旋轉(zhuǎn)輥道的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供重要的依據(jù)，最終所得出的分析模型。通過(guò)ALGOR有限元計(jì)算，我們可以得出旋轉(zhuǎn)輥道的位移和應(yīng)力，可以得出旋轉(zhuǎn)輥道設(shè)計(jì)要求的滿足，并為下一步對(duì)旋轉(zhuǎn)輥道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供可靠的理論依據(jù)。中節(jié)點(diǎn)后，整個(gè)模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為296868個(gè)和574463個(gè)，進(jìn)而通過(guò)對(duì)兩者的結(jié)構(gòu)實(shí)際情況和邊界約束與載荷等進(jìn)行分析，運(yùn)用ALGOR的線性靜力功能分析進(jìn)行對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛強(qiáng)度分析可以知道，兩圖中應(yīng)力的最大值為85MPa，變形的最大值為5.4mm。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對(duì)產(chǎn)品性能要求的不斷提高，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程、制造工藝等變得越來(lái)越復(fù)雜，各個(gè)行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，產(chǎn)品的研發(fā)工作在不斷的進(jìn)行，在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下就要求產(chǎn)品的研發(fā)部門(mén)能夠設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。有限元分析已經(jīng)成為現(xiàn)代科技中數(shù)字樣機(jī)的核心的技術(shù)，這樣就為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)提供了有效的幫助，最終使企業(yè)能夠在競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。

作者：廖云祥 單位：三剛有限責(zé)任公司