D15型吊耳有限元分析论证

DESIGNCOMPANY电话:[phone]模拟对象为D15吊耳日期:2014年12月28日星期日设计员:HANHONGAYU算例名称:D15Study分析类型:静态TableofContents说明....................................................1假设....................................................2模型信息...............................................2材料属性...............................................3载荷和约束............................................4网格信息...............................................5算例结果...............................................7结论....................................................9说明吊耳设计之前一直依赖手工算法。但经过大量试验证明，传统手工算法得出的结果往往小于实际值，只能靠取大安全系数来弥补。现随计算机软件技术发展，现可以利用有限元计算来模拟实际受力分析，从而得出近似值。大大提供设计师的工作效率，并对材料使用方面进行优化。现以我厂使用的D型15T吊耳为例，进行分析验证。DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28假设我们假设D15T吊耳受到15T重量载荷，受力方向为上下高度方向。销口与销之间假设为无间隙连接，不考虑由于线接触造成的应力集中现象。模型信息模型名称:D15吊耳当前配置:默认实体L_MdInf_SldBd_Nm/视为容积属性文档路径/修改日期凸台-拉伸1实体质量:8.78379kg体积:0.00112613m^3密度:7850kg/m^3重量:86.0811NC:\DocumentsandSettings\hanhongyu\桌面\D15XIN.SLDPRTDec2809:52:242014L_MdInf_ShlBd_Nm/L_MdIn_ShlBd_Fr/L_MdInf_ShlBd_VolProp/L_MdIn_ShlBd_DtMd/L_MdInf_CpBd_Nm/L_MdInf_CompBd_Props/L_MdInf_BmBd_Nm/L_MdIn_BmBd_Fr/L_MdInf_BmBd_VolProp/L_MdIn_BmBd_DtMd/DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28材料属性模型参考属性零部件名称:普通碳钢模型类型:线性弹性同向性默认失败准则:最大vonMises应力屈服强度:2.20594e+008N/m^2张力强度:3.99826e+008N/m^2SolidBody1(凸台-拉伸1)(D15XIN)载荷和约束约束名称约束图像约束细节约束-1实体:1面类型:固定几何体载荷名称装入图象载荷细节载荷-1实体:1面类型:应用法向力值:-147000NDESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28网格信息网格类型实体网格所用网格器:标准网格自动过渡:关闭包括网格自动环:关闭雅可比点4点单元大小5.20312mm公差0.260156mm网格品质高网格信息-细节节点总数76559单元总数50419最大高宽比例5.5799单元(%)，其高宽比例399.8单元(%)，其高宽比例100扭曲单元(雅可比)的%0完成网格的时间(时;分;秒):00:00:07计算机名:HHYDESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28算例结果名称类型最小最大StressVON:vonMises应力6.3155N/mm^2(MPa)节:4454577.6929N/mm^2(MPa)节:76534D15XIN-SimulationXpressStudy-应力-Stress名称类型最小最大DisplacementURES:合位移0mm节:10.0296905mm节:355DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28D15XIN-SimulationXpressStudy-位移-Displacement名称类型Deformation变形形状DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28D15XIN-SimulationXpressStudy-安全系数-FactorofSafety再次利用专业软件FEMAP分析验证，得出结果基本相同。应力云图位移云图DESIGNCOMPANYHANHONGAYU2014-12-28结论对D15吊耳进行有限元分析，模拟仿真吊耳受到15T重力载荷情况时的应力应变情况，得出结果；最大应力满足材料屈服强度，最少拥有2.8倍以上的安全系数，满足使用要求。通过云图分析，可以看出吊耳上边缘大部分材料应力值较小，拥有较高的安全系数。如果考虑节省成本，可对吊耳进行优化，将销口以上部分高度去除，预计可以节省10%材料成本。经大多数工程师试验验证。吊耳实际吊装过程中由于受到卸扣销约束、受力方向及销与孔之间由于间隙造成的应力集中影响，内部应力变形情况及其复杂，传统经验公式一般都比实际结果较小，所以都采用较高的安全系数。而有限元分析得到的数据一般比实际数值大一些并无限接近，并通过云图分析，可以对安全系数较大区域进行优化处理，节省材料成本。下面是优化后结果，