JS-500精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)  有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)        專     業(yè)：   學(xué)     生：         指導(dǎo)教師：      完成日期：                  畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料   學(xué)生姓名：                 學(xué)號：                          系     部：                                                    專     業(yè)：                                                  設(shè)計(jì)（論文）題目：   JS-500 精整壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)                            有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)               指導(dǎo)老師：                                                   材   料   目   錄  序號  名           稱  數(shù)量  備注  1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表  1  2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書  1  3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告  1  4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含 文獻(xiàn)綜述）  1  5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文）  1  6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表  1                                                年    月    日    畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表  學(xué)  院    選  題  教  師  姓名    專  業(yè)      專業(yè)技術(shù) 職務(wù)    申報(bào)課題名稱  JS-500 精整 壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)  課題性質(zhì)              課題來源  A B C D            課題簡介  本課題 來源于揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司。 JS-500 精整 壓力機(jī)為國內(nèi)首創(chuàng)半開、半閉式壓力機(jī)， JS-500 精整 壓力機(jī)是該公司根據(jù)市場需求而開發(fā)研制的產(chǎn)品 ,專門用于鍛壓汽車零部件而生產(chǎn)的， 適于薄板的沖載、成形、彎曲、校正、拉深和整形等各種冷沖壓工藝 。 要求我們運(yùn)用有限元分析技術(shù)，對 JS-500 精整壓力機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機(jī)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和壽命，降低產(chǎn)品成本提供科學(xué)計(jì)算分析的依據(jù)，增強(qiáng)其產(chǎn)品在市場的競爭力。  本課題的目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合 運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決工程中的實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究以及資料、信息獲取和分析的能力；培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中使用計(jì)算機(jī)的能力；培養(yǎng)學(xué)生撰寫論文的能力；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。  通過本課題的研究，使學(xué)生能夠掌握有限元建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變場的分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。  設(shè)計(jì)（論文）  要    求  （包括應(yīng)具備的條件）  技術(shù)要求：  (1) 要求校核 JS-500 精整 壓力機(jī)在承載條件下的剛度和強(qiáng)度；  (2) 要求在保證液壓機(jī)強(qiáng)度和剛度的條件下對液壓機(jī)主要部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；  (3) 分析液壓機(jī)的模態(tài)，并對 液壓機(jī)的工作狀況進(jìn)行評估。  具備條件 ：  (1) 機(jī)房提供學(xué)生完成課題所需計(jì)算機(jī)和有限元分析軟件 ANASY；  (2) 揚(yáng)州大學(xué)圖書館提供學(xué)生所需資料。  課題預(yù)計(jì)  工作量大小  大  適中  小  課題預(yù)計(jì)  難易程度  難  一般  易         所在專業(yè)審定意見：    負(fù)責(zé)人（簽名）：  年     月    日  院主管領(lǐng)導(dǎo)意見：                                              簽名：            年     月     日     畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書     系     部：                                              專     業(yè)：                                                學(xué)生姓名：                學(xué)號：                             畢業(yè)（論文）題目：    JS-500 精整 壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)                      有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)       起    迄   日   期：                              設(shè)計(jì)（論文 ）地點(diǎn)：                                      指   導(dǎo)    老   師：                                                                          專  業(yè)  負(fù)  責(zé)   人：                                                                             發(fā)任務(wù)書日期：     畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書  1、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：   本課題來源于揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司。 JS-500 精整 壓力機(jī)為國內(nèi)首創(chuàng)半開、半閉式壓力機(jī)， JS-500 精整 壓力機(jī)是該公司根據(jù)市場需求而開發(fā)研制的產(chǎn)品 ,專門用于鍛壓汽車零部件而生產(chǎn)的， 適于薄板的沖載、成形、彎曲、校正、拉深和整形等各種冷沖壓工藝 。 要求我們運(yùn)用有限元分析技術(shù)，對 JS-500 精整 壓力機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機(jī)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和壽命，降低產(chǎn)品成本提供科學(xué)計(jì)算分析的依據(jù)，增強(qiáng)其產(chǎn)品在市場的競爭力。  本課題的目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識， 訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決工程中的實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究以及資料、信息獲取和分析的能力；培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中使用計(jì)算機(jī)的能力；培養(yǎng)學(xué)生撰寫論文的能力；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。  通過本課題的研究，使學(xué)生能夠掌握有限元建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變場的分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。  2、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：  2.1 任務(wù)內(nèi)容  要求運(yùn)用有限元分析軟件 ANSYS 對 JS-500 精整 壓力機(jī) 進(jìn)行有結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu) 化設(shè)計(jì)。利用靜態(tài)有限元分析，校核液壓機(jī)機(jī)身部件的強(qiáng)度和剛度，并且根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。模態(tài)分析可以求出機(jī)身振動的固有頻率以及相應(yīng)的振型，分析各種振型對液壓機(jī)工作狀態(tài)的影響。這對于了解液壓機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性以及進(jìn)而改善其結(jié)構(gòu)有重要的意義，為液壓機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。主要任務(wù)內(nèi)容有：  （ 1）  對 JS-500 精整 壓力機(jī) 機(jī)身結(jié)構(gòu) 進(jìn)行三維實(shí)體建模 ；  （ 2）  了解 JS-500 精整 壓力機(jī) 工作性質(zhì)和工作狀態(tài) ；對其進(jìn)行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案；   （ 3）  劃分網(wǎng)格，進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜態(tài)分 析，求出機(jī)身的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律， 評價(jià)載荷對壓力機(jī)工作性能的影響；  （ 4）  對 機(jī)身 模型進(jìn)行 自由 模態(tài)分析，求解 機(jī)身 固有頻率以及相應(yīng)的振型等動態(tài)參數(shù)，分析其對工作狀況的影響。 （這項(xiàng)選做 ） ；  （ 5）  根據(jù)分析結(jié)果，在應(yīng)力集中危險(xiǎn)區(qū)域采取措施改善應(yīng)力狀況；在低應(yīng)力區(qū)域，改變相關(guān)尺寸變量，以達(dá)到減輕部件總體質(zhì)量的目的。重新進(jìn)行有限元分析，檢驗(yàn)改變尺寸后的剛度和強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到獲取最佳方案。     2.2 原始條件及數(shù)據(jù)  該設(shè)備的主要參數(shù)如下 : 型         號 :  JS-500；  公   稱  壓  力 :  5000KN；  公 稱壓行程： 8mm；  滑塊行程長度： 300mm；  滑塊行程次數(shù)： 30；  工件臺面尺寸：  前后方向  1100；  左右方向  1200；  工件臺面板厚： 200；  機(jī)身材料是 Q235A，密度 37800 mkg ；  其他數(shù)據(jù)（材料等）見圖紙。   2.3 技術(shù)要求  (4) 要求校核 JS-500 精整 壓力機(jī) 在承載條件下的剛度和強(qiáng)度。  (5) 要求在保證液壓機(jī)強(qiáng)度和剛度的條件下對液壓機(jī)主要部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。  （ 3）   分析液壓機(jī)的模態(tài)，并對液壓機(jī)的工作狀況進(jìn)行評估。   2.4 工作要求  （ 1）  在深刻領(lǐng)會任務(wù)內(nèi)容及要求的基礎(chǔ)上， 查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料。（ 20 篇以上，除了教師已列出的文獻(xiàn)），通過查閱文獻(xiàn)資料認(rèn)真研究原始材料，寫出開題報(bào)告；  （ 2）  進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、上機(jī)操作、數(shù)據(jù)處理、分析總結(jié)、整理資料，完成與任務(wù)書要求相應(yīng)的工作，并撰寫成畢業(yè)論文，獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作；  （ 3）  畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)說明書需符合規(guī)范化要求，即：由中外文題名、目錄、中外文摘要、引言（前言）、正文、結(jié)論、謝辭、參考文獻(xiàn)和附錄組成，中文摘要在 400 漢字左右，外文摘要在 250 個(gè)實(shí)詞左右，中文題名字?jǐn)?shù)一般不超過 20 個(gè)，設(shè)計(jì)說明書、論文或軟件說明書的總字?jǐn)?shù)在 1.52 萬漢字；  （ 4）  完成英 譯中資料一份；  （ 5）  畢業(yè)設(shè)計(jì)必須按時(shí)按量在規(guī)定的地點(diǎn)認(rèn)真完成。         畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書  3、對本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、  圖表、實(shí)物樣品等）：  （ 1） 完成實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告和開題報(bào)告；  （ 2） 完成本課題規(guī)定的設(shè)計(jì)圖紙一份；  （ 3） 完成按本任務(wù)書第二項(xiàng)內(nèi)容所述要求撰寫研究論文 一篇 ，篇幅不少于 2 萬字；。  （ 4） 完成英譯中資料一份， 不少于 5000 字符 。  4、主要參考文獻(xiàn)：  1 梁森 .開式數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學(xué)位論文 . 山東：山   東工業(yè)大學(xué)機(jī)械系， 2001. 2 雷小寶 .新型數(shù)字化壓力機(jī)的研制 D： 碩士學(xué)位論文 .合肥：合肥工業(yè)大學(xué)， 2007. 3 張祖芳 .開式壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì) D:碩士學(xué)位論文 .南京：東   南大學(xué)， 2004. 4 周平 .新型壓力機(jī)機(jī)身有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學(xué)位論文 .南京：南京理工大學(xué)，2007. 5 江克斌 , 屠義強(qiáng) , 邵飛 .結(jié)構(gòu)分析有限元原理及 ANSYS 實(shí)現(xiàn) . 北京 : 國防工業(yè)出社 . 6 高耀東 , 郭嘉平 .ANSYS 機(jī)械工程應(yīng)用 25 例 . 7 劉茜，董正身，基于 ANSYS 的 C 型液壓機(jī)機(jī)身有限元分析，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造， 2006，1001-3997 8 劉強(qiáng)，付文智，李明哲 .三梁四柱式多點(diǎn)成形壓力機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì) .塑性工程學(xué)報(bào) .2003,10(5) 9 傅志方，華宏星 .模態(tài)分析理論與應(yīng)用 .上海 :上海交通大學(xué)出版社 ,2000  10 張洪武有限元分析與 CAE 技術(shù)基礎(chǔ) M北京：清華大學(xué)出版社， 2004 11 傅永華有限元分析基礎(chǔ) M武漢：武漢大學(xué)出版社 ,2003 8  12 侯曉望 , 童水光 . 基于有限元分析的液壓機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 J. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) , 2005, 4:   46-48 13 尚曉江 , 邱峰 .ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與 范例應(yīng)用，北京 :中國水利水電出版社 ,2008 14 王文玷，田保杰   科技論文寫作與發(fā)表   北京：國防工業(yè)出版社 . 15 尚曉江等 . ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用 .中國水利水電出版社 .2006.1 16 章爭榮，孫友松等，開式數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)及其對剛度的影響，鍛壓機(jī)械，2001， 3 17 鐘志華，周彥偉 . 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 .武漢理工大學(xué)出版社 .2001.8. 18 雷小燕 .有限元法 .中國鐵道出版社 .2000.10 19 龔曙光 .ANSYS 基礎(chǔ)應(yīng)用及范例解析 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2003.1         畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任 務(wù)書  5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃  起止日期  工  作  內(nèi)  容   第 1-2 周：   第 3-4 周：  第 5-7 周：   第 8-10 周：   第 11 3 周：   第 14-15 周：    收集閱讀與課題有關(guān)的中英文資料 15 篇；  翻譯英文資料  ；  畢業(yè)實(shí)習(xí)，并完成實(shí)習(xí)報(bào)告；  調(diào)查研究、分析課題，提交開題報(bào)告；  有限元軟件（ ANSYS）操作練習(xí)；  對壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行有限元建模研究；  結(jié)構(gòu)分析，有限元計(jì)算，數(shù)據(jù)處理；  給出優(yōu)化方案及分析結(jié)果；  撰寫畢業(yè)論文；  對所做工作進(jìn)行總結(jié)、分析、做 PPT,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯   。   所 在專業(yè)審核意見：     負(fù)責(zé)人：                 年      月      日   學(xué)院意見：        院長：    年    月    日    實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告   參觀揚(yáng)力集團(tuán)   由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要，學(xué)長組織我們參觀實(shí)習(xí)了揚(yáng)力集團(tuán)，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)項(xiàng)目，是我們機(jī)械專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)的不可分割的一部分。通過實(shí)際的樣例再聯(lián)系平時(shí)我們課本所學(xué)的知識，兩者有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)我們的社會實(shí)踐能力。  江蘇揚(yáng)力集團(tuán)位于江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)霍橋鎮(zhèn)，創(chuàng)建于 1954 年，是一家長期致力于鍛壓機(jī)械與數(shù)控機(jī)床的研制、生產(chǎn)與銷售的企業(yè)集 團(tuán)，集團(tuán)是以江蘇揚(yáng)力鍛壓機(jī)床有限公司為母公司成立的，其控股子公司為：江蘇富力數(shù)控機(jī)床有限公司、江蘇國力鍛壓機(jī)床有限公司、江蘇揚(yáng)力鑄鍛有限公司、江蘇揚(yáng)力堅(jiān)城鍛壓機(jī)床有限公司、江蘇揚(yáng)力模具有限公司等 5 家中外合資、股份公司、全資公司。目前揚(yáng)力集團(tuán)已成為國內(nèi)生產(chǎn)壓力機(jī)數(shù)量最大、品種最多、規(guī)格最全的企業(yè)，中國鍛壓機(jī)床行業(yè)的龍頭企業(yè)，現(xiàn)價(jià)工業(yè)總產(chǎn)值和銷售量在全國鍛壓行業(yè)排名第一， 2008 年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值17.5 億元。     集團(tuán)注冊資本總額為 5380 萬元，占地面積 1800 畝，固定資產(chǎn)總值 6.2 億元，現(xiàn)有員工 4000 多人，分布 在揚(yáng)州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，邗江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、揚(yáng)州南郊霍橋鎮(zhèn)、揚(yáng)州東郊灣頭鎮(zhèn)。規(guī)?；F(xiàn)代化的生產(chǎn)形式奠定了揚(yáng)力集團(tuán)堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。     集團(tuán)長期致力于板材加工機(jī)械的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，擁有雄厚的科研力量和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。集團(tuán)母公司致力于壓力機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)，其主要產(chǎn)品有： J21、 J21S、JE21、 JF21、 JL21、 JZ21、 JFY21、 JHY21、 J21G、 JFC21、 J23、 J25、 JY25、 JC31、JD31、 JD36、 JE36、 J75G 等 10 余個(gè)系列 300 多個(gè)品種的高、中、普檔壓力機(jī)；產(chǎn)品均可方便配接開卷、校 平和自動送料等沖壓周邊設(shè)備，組成單機(jī)自動化生產(chǎn)線。亦可配接機(jī)械手組成多機(jī)自動化聯(lián)線。  江蘇富力數(shù)控機(jī)床有限公司致力于數(shù)控機(jī)床的研制開發(fā)，其主要產(chǎn)品有： MP 系列數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床； MS8 系列數(shù)控閘式剪板機(jī)； MB8 系列數(shù)控折彎機(jī)。江蘇國力鍛壓機(jī)床有限公司致力于普通型和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控剪板機(jī)、折彎機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)，其主要產(chǎn)品有：  WC67Y 系列液壓擺式剪板機(jī)； WC67K 系列經(jīng)濟(jì)型數(shù)控液壓板料折彎機(jī)； QC12Y系列液壓擺式剪板機(jī)； QC12K 系列經(jīng)濟(jì)型數(shù)控液壓擺式剪板機(jī)。江蘇揚(yáng)力堅(jiān)城鍛壓機(jī)床有限公司主要致力于大型和重型壓力機(jī)的研制、 生產(chǎn)。江蘇揚(yáng)力鑄鍛有限公司主要致力于各種鑄鐵、鑄鋼、鑄銅及其它有色金屬的鑄造。江蘇揚(yáng)力模具有限公司主要致力于各種模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，具有設(shè)計(jì)生產(chǎn)塑料模具、大型金屬模具、級進(jìn)模具、汽車模具等各種復(fù)雜模具的能力。     知識化、年輕化的員工隊(duì)伍，造就了揚(yáng)力強(qiáng)大的研發(fā)能力和產(chǎn)品創(chuàng)新能力。公司可隨時(shí)根據(jù)客戶要求定制、改制特殊用途的各類專用壓力機(jī)、數(shù)控沖剪折等機(jī) 床。  標(biāo)準(zhǔn)化、全優(yōu)化的質(zhì)量控制，確保了我們的產(chǎn)品質(zhì)量。公司先后榮獲國家高新技術(shù)企業(yè)、江蘇省高新技術(shù)企業(yè)、江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量免檢企業(yè)、江蘇省高新技術(shù)企業(yè)、江蘇省名牌產(chǎn) 品、江蘇省重點(diǎn)保護(hù)產(chǎn)品等等稱號，并于 1998 年通過了 ISO 9001 質(zhì)量體系認(rèn)證。  一體化、終端化的售后服務(wù)，解除了用戶的后顧之憂。公司先后在蘇州、上海、安徽、浙江、廣州、深圳、天津及蘇中地區(qū)建立了八個(gè)較為完善的，集售前、售中、售后服務(wù)于一體的分公司和五十七個(gè)子公司、辦事處，產(chǎn)品銷售遍布大江南北，并出口到東南亞、歐美等各國。     經(jīng)營企業(yè)等于經(jīng)營人生，揚(yáng)力人意氣風(fēng)發(fā)、滿懷豪情地將目光聚焦世界，并定下了第十一個(gè)五年計(jì)劃期間的宏偉藍(lán)圖：積極響應(yīng)市政府近期提出的 再干三五年，實(shí)現(xiàn)新跨越 號召，積極參與政府多形式 、多渠道、多元化的招商引資，爭創(chuàng)揚(yáng)州工業(yè)第一方略中的先行企業(yè)，在優(yōu)化、提升現(xiàn)有產(chǎn)品品質(zhì)的基礎(chǔ)上，專項(xiàng)開發(fā)制造超大型、高性能、柔性化、全自動壓力機(jī)生產(chǎn)線及高品質(zhì)數(shù)控系列產(chǎn)品，并大力引進(jìn)行業(yè)精英人才，力爭用五年左右的時(shí)間實(shí)現(xiàn)年銷售 30 億元，使揚(yáng)力成為國際級壓力機(jī)生產(chǎn)基地和集散中心，并躋身世界壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)前三強(qiáng)！   由于我們的課題是關(guān)于壓力機(jī)的部分，所以我們主要參觀了壓力機(jī)裝配車間，通過學(xué)長的介紹，我們了解了在完善現(xiàn)代企業(yè)制度的進(jìn)程中，楊力集團(tuán)凸顯出生產(chǎn)規(guī)?；?、發(fā)展專業(yè)化、管理規(guī)范化、營銷網(wǎng)絡(luò)化、研發(fā)系列化、產(chǎn) 權(quán)自主化、服務(wù)優(yōu)質(zhì)化、員工知識化的特點(diǎn)，并通過管理求新、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備更新，以及集品種、品質(zhì)、品位于一體的 “ 三品戰(zhàn)略 ” ，贏得了科技優(yōu)勢、質(zhì)量優(yōu)勢和市場優(yōu)勢。并且先后獲 “ 江蘇省百強(qiáng)重點(diǎn)高新技企業(yè) ” “ 國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè) ” “ 國家級邗江數(shù)控金屬板材加工機(jī)械產(chǎn)業(yè)基地骨干企業(yè) ” 和 “ 中國機(jī)械 500 強(qiáng) ” 等稱號，  “ 揚(yáng)力 ” 商標(biāo)也被評為中國馳名商標(biāo)。  在此次參觀實(shí)習(xí)中，學(xué)長重點(diǎn)跟我們講解了壓力機(jī)的幾種類別。壓力機(jī)主要工作原理就是曲柄滑塊，利用偏心桿的偏心距離達(dá)到滑塊上下移動的目的?；瑝K移動的距離正好就是二倍的偏心距離。  壓力 機(jī)主要有單輾壓力機(jī)和雙輾壓力機(jī)，據(jù)說還有多輾壓力機(jī)我們沒有見到。壓力機(jī)工作時(shí)由電機(jī)帶動飛輪，再帶動齒輪，而齒輪帶動偏心桿的轉(zhuǎn)動，從而使壓力機(jī)工作。  一般單輾壓力機(jī)體形較小，多為輕量級的壓力機(jī)，而雙輾壓力機(jī)噸位較大。雙輾的工作主要區(qū)別在同步保證兩桿的運(yùn)動，一般有兩種方法：（ 1）兩個(gè)偏心桿的中間放置兩個(gè)緊密咬合的齒輪（ 2）兩個(gè)偏心桿的外端各放置一個(gè)小齒輪，在其上面放置一個(gè)連有兩個(gè)小齒輪的連桿，使四個(gè)齒輪兩兩咬合。壓力機(jī)又可分為開式和閉式，兩者各有優(yōu)劣，開式壓力機(jī)視野好，便于送料，易于操作，但可能會壓開出來，影 響 精度。閉式壓力機(jī)精度高，但不便于操作。  同時(shí) ,學(xué)長還告訴我們在德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)使用技術(shù)更高的雙電機(jī)壓力機(jī)了，可以支持更大噸位的工作。一方面由于技術(shù)的原因，我國無法制造出雙電機(jī)壓力機(jī)。另一方面，因?yàn)樵靸r(jià)太高的原因，我國大部分企業(yè)不愿意花巨資購買。所以依舊普遍在使用單個(gè)電機(jī)的壓力機(jī)，這也是我們國家工業(yè)落后的地方。  通過這次的參觀實(shí)習(xí)，我進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識，彌補(bǔ)了實(shí)際工作中不足的一部分，同時(shí)也了解了一些機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀，可惜因?yàn)椴荒軇邮謱?shí)際操作。通過此次實(shí)習(xí)將原本書本上抽象的知識變得鮮活起來，了 解了機(jī)械專業(yè)在機(jī)械行業(yè)上的具體應(yīng)用。為畢業(yè)設(shè)計(jì)打好了基礎(chǔ)，學(xué)到了很多自己以前不懂的知識。  同時(shí)了解的機(jī)械行業(yè)在我國的發(fā)展地位，意識到機(jī)械行業(yè)在我國的發(fā)展趨勢。我們必須加強(qiáng)實(shí)際的應(yīng)用學(xué)習(xí)，以使自己將來步入社會能盡快的適應(yīng)工作。為我國的機(jī)械行業(yè)添磚加瓦。                   畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告        學(xué)  生  姓  名：                   學(xué)號：                                           專        業(yè)：                                                                   設(shè)計(jì)（論文）題目： JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)                        有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)               指  導(dǎo)  老  師：                                                                       年    月    日      畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告  1、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每 人撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：  文  獻(xiàn)  綜  述  1.1 課題研究的目的和意義  1.1.1 壓力機(jī)的概述  壓力機(jī)是一種通用性設(shè)備，可以廣泛的應(yīng)用于粉末、陶瓷、橡膠、磁材、金屬、復(fù)合材料等的壓力成型以及各種機(jī)械、汽車裝配線上零部件的壓裝等工作。  但長期以來我國壓力機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平比較低，存在著其壓力、位置等參數(shù)的控制基本上還是手動或模擬量的調(diào)整，自動化水平低，壓機(jī)間及壓機(jī)與上位機(jī)間無法進(jìn)行通訊，液壓回路控制簡單，床身結(jié)構(gòu)為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)等缺點(diǎn)，無法滿足高精度壓裝制造業(yè)的需求，與金屬切削設(shè)備相比，其伺服化、數(shù)字化 的開發(fā)進(jìn)程落后數(shù)十年。特別是近年來，我國汽車工業(yè)正以前所未有的速度發(fā)展，從而帶動著整個(gè)制造業(yè)的振興，而在各種汽車零部件的制造和裝配過程中離不開壓力機(jī)械的使用，壓力機(jī)的市場需求在逐年增加，同時(shí)舊的壓力機(jī)也隨著產(chǎn)品技術(shù)要求的提高而需要更新。  因此，該機(jī)的研制成功與大量使用對于提高壓裝質(zhì)量及降低操作者的勞動強(qiáng)度將起到重要的作用。也必將對于提升我國壓力機(jī)的裝備水平及至整個(gè)國民制造業(yè)有著深遠(yuǎn)的意義 1。  機(jī)械壓力機(jī)是利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動對坯料進(jìn)行成形加工的鍛壓設(shè)備。能進(jìn)行各種沖 壓工藝以直接生成半成品或成品 2。在所有的鍛壓設(shè)備中，機(jī)械壓力機(jī)所占比例高達(dá) 80%以上 3。  精整壓力機(jī)是一種精密、高速、高效的精密整形拉深壓力機(jī)，設(shè)備采用六連桿機(jī)構(gòu)并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該設(shè)備既具有類似于液壓機(jī)的運(yùn)動特性曲線，又具有較快的行程次數(shù) 4。  1.1.2 國內(nèi)外壓力機(jī)的發(fā)展   目前我國壓力機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)至今大多沿用經(jīng)驗(yàn)、類比的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出的床身不僅性能差，結(jié)構(gòu)笨重，速度、精度提不高，而且設(shè)計(jì)周期長，制造成本高，更新?lián)Q代慢，這些問題使得國產(chǎn)壓力機(jī)在高檔次壓力機(jī)領(lǐng)域內(nèi)無法與國外壓力機(jī)相抗衡。 隨著中國加入 WTO，中國的機(jī)床制造企業(yè)的形勢將變得更加嚴(yán)峻，并面臨更為強(qiáng)大的競爭對手，為此，中國的壓力機(jī)制造企業(yè)必須改變原有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，以先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造手段作為技術(shù)支撐，來提高我國壓力機(jī)的設(shè)計(jì)與制造水平，在新的市場環(huán)境中積極參與競爭。隨著 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的日益普及和應(yīng)用，有限元方法等現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析方法已為工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員廣為認(rèn)識和發(fā)展，在機(jī)床設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 5。  自改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)得到了穩(wěn)定高速的發(fā)展，液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用在冶金、工業(yè)設(shè)備、汽車、工程機(jī) 械、船舶、飛機(jī)、潤滑系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域 6。  近年來，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對壓力機(jī)特別是新型壓力機(jī)的需求越來越多，國內(nèi)國際市場競爭非常激烈。世界許多壓力機(jī)生產(chǎn)廠家都把精力集中在開發(fā)高速度、高精度的壓力機(jī)上。我國目前對壓力機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)長期以來還沿用經(jīng)驗(yàn)、類比的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出的床身不僅性能差，結(jié)構(gòu)笨重，速度、精度提不高，而且設(shè)計(jì)周期長，制造成本高，更新?lián)Q代慢，這些問題使得國產(chǎn)壓力機(jī)在高檔次壓力機(jī)領(lǐng)域內(nèi)無法與國外壓力機(jī)相抗衡。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)床分析技術(shù)的結(jié)合，要求我們引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)理 念與手段，利用有限元法進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)特征的計(jì)算，對新型壓力機(jī)機(jī)身作全面的分析優(yōu)化。同時(shí)，對壓力機(jī)的優(yōu)化方法進(jìn)行探索，實(shí)現(xiàn)真正意義上的設(shè)計(jì)7。  目前國內(nèi)外大多數(shù)使用的壓力機(jī)一般都采用不可調(diào)速的交流異步電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，這種驅(qū)動方式需要一整套的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所需要的直線往返運(yùn)動，同時(shí)為了減小電動機(jī)的功率，還在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這種傳動系統(tǒng)成本較低，但是體積笨重，變速難度大 8。  國外對于壓力機(jī)的機(jī)身也有大量的研究，德國的 Neuman M.和 Hahn.H 建立了機(jī)械壓力機(jī)的三種不同復(fù)雜程度的工程模 型，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證模型的參數(shù)，從而對壓力機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真和動態(tài)設(shè)計(jì)。丹麥的 M.Arentoft,M.Eriksen 和 T.wanheheim 設(shè)計(jì)了一種壓力機(jī)實(shí)驗(yàn)來確定了壓力機(jī)的六個(gè)剛度，從而為壓力機(jī)的設(shè)計(jì)提供了有益的幫助 9。 日本作為世界上資源最稀缺并且消耗最大的國家之一，他們的工程技術(shù)人員對節(jié)能技術(shù)的研究一直處于世界先進(jìn)水平。作為日本非常有影響力的企業(yè)，口本第一電氣株式會社從 20 世紀(jì) 80 年代末就開始對直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行研究，取得了一系列的研究成果，己經(jīng)在開始在工程設(shè)備中使用 10。  目前世界鍛壓 設(shè)備的發(fā)展趨勢是 :集機(jī)械、電子、液壓、氣動及檢測等方面的最新技術(shù)于一體，自動化程度高、換模快速、工作可靠、噪聲低、防護(hù)完善、精度高。近年來又發(fā)展了數(shù)控系統(tǒng)，能和電子機(jī)算機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、自動換模系統(tǒng)及自動倉儲等相結(jié)合，構(gòu)成多種系列的柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)，并向現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方向發(fā)展 11。  1.2 有限元的應(yīng)用  1.2.1 有限元 簡介  有限元法 (Finite Element Method)簡稱 FEM，產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 40 年代。此前，工程中解微分方程的數(shù)值方法主要是差分法。由于航空工業(yè)發(fā)展的需要，對飛機(jī)的 結(jié)構(gòu)要進(jìn)行精細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，以減輕質(zhì)量、提高強(qiáng)度等，這就推動了結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了矩陣力學(xué)分析方法。 R.W.Clough (1960 年 )在分析彈性力學(xué)問題時(shí)首次提出有限元方法的名稱。馮康等 (1964 年 )也提出了類似的有限元方法及變分原理。此后，有很多的工程師在土木工程、機(jī)械工程等各個(gè)領(lǐng)域嘗試采用有限元方法分析彈性力學(xué)問題、流體力學(xué)問題、傳熱問題等，推動了有限方法的蓬勃發(fā)展。 1967 年， ZienkiewiczOC 和 Cheung 最早出版了有限元分析的專著。 1972 年， J.T.Oden 出版了非線性連續(xù)體的有限元 專著。有限元方法的出現(xiàn)，不但使過去想分析而無法分析的問題得到很好的解決，也使各類問題計(jì)算結(jié)果的精度大大提高，同時(shí)引發(fā)了計(jì)算數(shù)學(xué)的革命，帶動了其他學(xué)科的發(fā)展。據(jù)估計(jì)，目前國際上，有 90%以上的機(jī)械類產(chǎn)品、土木工程結(jié)構(gòu)要采用有限元分析方法進(jìn)行分析 ， 有 70%的科技文獻(xiàn)中會采用有限元作為分析工具 12。  李明典等用有限元法分析了錘桿在對中和偏心載荷作用下應(yīng)力沿錘桿的分布，探討了不同偏心、加速度和材質(zhì)對錘桿動應(yīng)力分布的影響，為錘桿的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供有用的理論依據(jù) 13。土俊領(lǐng)通過對軋機(jī)機(jī)架的有限元分析，找出了危險(xiǎn)點(diǎn)的 位置，確定了極限安全系數(shù) 14。土蘇安等針對某廠 25 噸曲柄連桿式吃剪機(jī)機(jī)架使用中存在的問題，采用ALGOR 軟件對吃剪機(jī)機(jī)架進(jìn)行了有限元分析和強(qiáng)度研究，得出了吃剪機(jī)機(jī)架的應(yīng)力、 應(yīng)變分布，找出了薄弱環(huán)節(jié)，并應(yīng)用電阻應(yīng)變儀在現(xiàn)場作了多點(diǎn)測試，其理論值和實(shí)際測試值吻合較好。并對吃剪機(jī)架提出了改進(jìn)措施，對改進(jìn)后的機(jī)架又進(jìn)行了有限元分析。實(shí)踐證明通過改進(jìn)的曲柄連桿式吃剪機(jī)架其性能比以前更好 15。李陪武等以 J53-160。型雙盤摩擦壓力機(jī)為例，較為全面地分析了中心載荷、扭轉(zhuǎn)載荷和偏心載荷對機(jī)身強(qiáng)度和剛度的影響，提出 了允許偏載域的概念及一些解決問題的方法與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 16。史寶軍、管延錦等對壓力機(jī)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了研究，并結(jié)合機(jī)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別采用了許多措施，使機(jī)身的結(jié)構(gòu)更合理 1718。史寶軍等主要對 J21-160 型開式壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)選，取得了既減輕重量又提高強(qiáng)度、剛度的顯著效果。這說明鍛壓機(jī)械的有限元分析已從原來的應(yīng)力和變形分析走向結(jié)構(gòu)的靜態(tài)優(yōu)化 19。  ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上計(jì)算機(jī)輔助工程行業(yè)中最大公司之一 ANSYS 公 司開發(fā) 20。  1.2.2 有限元的發(fā)展與現(xiàn)狀  有限元的的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假象的離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體。實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進(jìn)行分析，得出滿足工程進(jìn)度的近似結(jié)果來替代對實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。有限元的概念早在 40年代就被人提出，但是由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)尚未出現(xiàn)而沒有被重視。直到 60年代有限元法才發(fā)展起來，是計(jì)算機(jī)的產(chǎn)物。美國克勞夫教授運(yùn)用三角形單元對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，并在 1960年首次提出了 “ 有限單元法 ” 這一名 稱 21。我國的馮康教授在 1956年中發(fā)表的論文中也提到了有限單元法。自從  1965 年“ 有限元 ” 這個(gè)名詞第一次出現(xiàn)，到今天有限元方法在工程上得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)經(jīng)歷了四十年的發(fā)展歷史，理論和算法都已經(jīng)日趨完善。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的不斷提高，有限元分析在工程設(shè)計(jì)和分析中得到了越來越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決復(fù)雜的工程分析計(jì)算問題的有效途徑，現(xiàn)在從汽車到航天飛機(jī)幾乎所有的設(shè)計(jì)制造都已離不開有限元分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能 源、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。  隨著電子計(jì)算機(jī)速度、容量的提高 ,商品化有限元程序越來越廣泛地被人們所接受 ,人們不必再在編寫程序上花費(fèi)大量的精力。不僅如此 ， 商品化有限元程序的發(fā)展 ,還使 用戶能夠擺脫手工網(wǎng)格劃分、逐點(diǎn)輸入結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元聯(lián)接信息 。 而且通過屏幕菜單方式得到了良好的人機(jī)對話環(huán)境和在計(jì)算結(jié)果分析上鮮明的視覺效果。目前的商品化有限元程序一般分為 3個(gè)部分 ， 即前處理部分、處理部分和后處理部分。它們通過互交式計(jì)算機(jī)圖形集中到 CAD /CAM系統(tǒng) 22。  通過對壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行有限元 分析后，對強(qiáng)度、剛度相對薄弱的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)23。  隨著計(jì)算機(jī)與有限元軟件的發(fā)展，用有限元法對零部件進(jìn)行受力分析校核逐漸取代了原有的經(jīng)典材料力學(xué)的危險(xiǎn)截面計(jì)算法。通過測試證明，有限元法計(jì)算結(jié)果誤差更小，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供更為可靠的參考依據(jù)。近兩年來，采用有限元分析法對機(jī)床在設(shè)計(jì)開發(fā)階段的關(guān)鍵零部件進(jìn)行及時(shí)分析校核，為零部件的反復(fù)優(yōu)化改型設(shè)計(jì)提供了重要參考依據(jù)，使機(jī)床在生產(chǎn)加工前，其零部件強(qiáng)度和剛度己經(jīng)有了較好的控制，極大減少了返工率 24。  有限元方法的一些發(fā)展趨勢： 1.與  CAD 軟件的無縫集成  2.更強(qiáng)大的網(wǎng)格處理能力  3.由求解線性問題發(fā)展到求解非線性問題  4.由單一結(jié)構(gòu)場求解發(fā)展到耦合場問題求解  5.程序面向用戶具有開放性 25。  參考文獻(xiàn)  1 雷小寶 .新型數(shù)字化壓力機(jī)的研制 D.合肥工業(yè)大學(xué)， 2007.10 2 梁建軍 .伺服壓力機(jī)交流永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā) D.華南理工大學(xué)， 2011.06 3 董建興 .壓力機(jī)再制造關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)例研究 D.山東理工大學(xué)， 2013.04 4 張新國，韓杰，孫林，馮濤 .大噸位精整壓力機(jī)快速返程時(shí)慣性沖擊原因分析及對策J.江蘇揚(yáng)州：揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司， 2012 5 張祖芳 .開式壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì) D.東南大學(xué)， 2004.03 6 沈文軒 .檢測壓力機(jī)的開發(fā)與研究 D.廣東工業(yè)大學(xué)， 2013.05 7 周平 .新型壓力機(jī)機(jī)身有限元分析和優(yōu)化 D.南京理工大學(xué)， 2007.06 8 吳凡 .直流伺服電機(jī)驅(qū)動的壓力機(jī)設(shè)計(jì)和研究 D.蘇州大學(xué) ,2011.11 9 任翠鋒 .YH30-400液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的有限元分析與優(yōu)化 D.合肥工業(yè)大學(xué)， 2009.04 10 王漢杰 .壓力機(jī)用直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng) D.河南科技大學(xué)， 2011.04 11 于曉紅 .我國鍛壓行業(yè)近況及前景淺析 J.江蘇揚(yáng) 州：揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司， 2011 12 丁科，陳月順 .有限單元法 M.北京 :北京大學(xué)出版社， 2006. 1 13 李明典 .錘桿應(yīng)力的有限元分析 J.鍛壓機(jī)械， 1986 (2) : 15-17 14 土俊領(lǐng) .4200MM軋機(jī)機(jī)架三維有限元分析 J.重型機(jī)械， 1996 (3) : 35-39 15 土蘇安 .曲柄連桿試吃剪機(jī)機(jī)架的有限元分析 J.冶金設(shè)備， 1999 (2) :11-13 16 李陪武，謝春雷 .J53-1600型雙盤摩擦壓力機(jī)機(jī)身有限元分析 (I)(II)R 17 史寶軍，鹿曉陽，藍(lán)靜等 .J21系列壓力機(jī)機(jī)身強(qiáng)度剛度計(jì) 算與分析 J.鍛壓機(jī)械  .1993(2):34-35 18 管延錦 .閉式組合機(jī)身強(qiáng)度和剛度的研究和優(yōu)化 D:碩士論文 .山東 :山東工業(yè)大學(xué)機(jī)械系， 1994 19 史寶軍，豐向軍 .JB21-160型開式壓力機(jī)機(jī)身有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)選 J.鍛壓機(jī)械，1993 (2) 7-10 20 余聯(lián)慶，梅順齊，杜利珍，饒成 .ANSYS在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 J.中國水運(yùn)，2007.03 21 Jeffrey M.Steel.Applied Finite Element ModelingJ.New York: Eastan KodakCompany Rochester， 1989 22 張晉紅，吳風(fēng)林 .有限元法及其應(yīng)用現(xiàn)狀 D.山西：太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院， 2003 23 張祖芳，仲太生，許超 .開式壓力機(jī)機(jī)身輕量化設(shè)計(jì)研究 D.南京：東南大學(xué)， 2003 24 何彥忠，林雅杰 .壓力機(jī)門式機(jī)身有限元分析與校核方法 J.江蘇揚(yáng)州：江蘇揚(yáng)力集團(tuán)精密機(jī)床研究所， 2013 25 蔣晨 .基于有限元技術(shù)的板材加工機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析 D.南京：東南大學(xué)， 2005     畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告  2、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：  2.1 課題的 來源  本課題來源于揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司。 JS-500 精整 壓力機(jī)為國內(nèi)首創(chuàng)半開、半閉式壓力機(jī)， JS-500 精整 壓力機(jī)是該公司根據(jù)市場需求而開發(fā)研制的產(chǎn)品 ,專門用于鍛壓汽車零部件而生產(chǎn)的， 適于薄板的沖載、成形、彎曲、校正、拉深和整形等各種冷沖壓工藝。 要求我們運(yùn)用有限元分析技術(shù)，對 JS-500 精整 壓力機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機(jī)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和壽命，降低產(chǎn)品成本提供科學(xué)計(jì)算分析的依據(jù)，增強(qiáng)其產(chǎn)品在市場的競爭力。  2.2 研究的問題      運(yùn)用有限元分析軟件 ANSYS 對 JS-500 精整壓力機(jī) 進(jìn)行有結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用靜態(tài)有限元分析，校核液壓機(jī)機(jī)身部件的強(qiáng)度和剛度，并且根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。模態(tài)分析可以求出機(jī)身振動的固有頻率以及相應(yīng)的振型，分析各種振型對壓力機(jī)工作狀態(tài)的影響。這對于了解液壓機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性以及進(jìn)而改善其結(jié)構(gòu)有重要的意義，為壓力機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。主要內(nèi)容有：  (1).前期準(zhǔn)備： 收集相關(guān)資料，查閱中外文獻(xiàn)、請教老師和同學(xué)討論。 學(xué)習(xí)有限元分析軟件，有限元建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結(jié)構(gòu)應(yīng) 力應(yīng)變場的分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。  (2).對 JS-500 精整壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行三維實(shí)體建模；  (3).了解 JS-500 精整壓力機(jī)工作性質(zhì)和工作狀態(tài)；對其進(jìn)行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案  (4).劃分網(wǎng)格，進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析，求出機(jī)身的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律，評價(jià)載荷對壓力機(jī)工作性能的影響；  (5).根據(jù)分析結(jié)果，在應(yīng)力集中危險(xiǎn)區(qū)域采取措施改善應(yīng)力狀況；在低應(yīng)力區(qū)域，改變相關(guān)尺寸變量，以達(dá)到減輕部件總體質(zhì)量的目的。重新進(jìn)行有限元分析，檢驗(yàn)改變尺寸 后的剛度和強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到獲取最佳方案。  2.3 研究的手段  (1).先熟悉和了解 Solidwords 軟件和 ANSYS 軟件；  (2).在 Solidwords 里畫出 JS-500 型 壓力機(jī)的三維模型；  (3).將精整壓力機(jī)的模型導(dǎo)入 ANSYS 軟件；  (4).添加材料特性：機(jī)身材料是 Q235A,密度 =7800 /m3；  (5).對單元進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分，遵循 均勻應(yīng)力區(qū)粗劃，應(yīng)力梯度大的區(qū)域細(xì)劃 的原則；  (6).對模型選擇自由端和固定端，并添加約束條件；  (7).對壓力機(jī)進(jìn)行加載：設(shè)備在工作時(shí)承受兩個(gè)相反方向的載荷，機(jī)身所受載荷簡化為對機(jī)身的兩個(gè)方向的均布載 荷；  (8).對壓力機(jī)進(jìn)行應(yīng)力場分析；  (9).分析壓力機(jī)在加載情況下機(jī)身變形情況以及應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律；  (10).對機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析優(yōu)化，評價(jià)載荷對壓力機(jī)工作性能的影響，從而選擇合適的機(jī)身尺寸和材料厚度，盡量減輕機(jī)身的重量；  (11).對壓力機(jī)進(jìn)行自由模態(tài)分析，得到機(jī)身結(jié)構(gòu)的固有頻率以及相應(yīng)的振型等動態(tài)參數(shù)，分析其對工作的狀況的影響；  (12).通過分析結(jié)果，改善應(yīng)力狀況和改變相關(guān)尺寸變量，以減輕總體質(zhì)量，然后進(jìn)行有限元分析，檢驗(yàn)剛度和強(qiáng)度，依次重復(fù)以上步驟，直至取得最佳方案。                            畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告  指導(dǎo)教師意見 ：  1、對 文獻(xiàn)綜述 的評語：      2、對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果  的預(yù)測：     指導(dǎo)老師：                           年    月    日  所在專業(yè)審查意見：    負(fù)責(zé)人：                                                   年     月     日    畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表  學(xué)生姓名    學(xué)號    指導(dǎo)教師     選題情況   課題名稱  JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)  難易程度  偏難   適中    偏易   工  作  量  較大   合理    較小   符合規(guī)范化  的要求  任務(wù)書  有    無   開題報(bào)告  有    無   外文翻譯質(zhì)量  優(yōu)   良    中   差   學(xué)習(xí)態(tài)度  出勤情況  好    一般    差   工作進(jìn)度  快   按計(jì)劃進(jìn)行    慢   中期工作匯報(bào)及解答問題情況   優(yōu)       良       中       差      中期成績評定：  所在專業(yè)意見：                                                                 負(fù)責(zé)人                 年       月        日    I   摘  要  有限元分析和結(jié) 構(gòu)優(yōu)化等 ANSYS 技術(shù)的應(yīng)用，對于降低制造成本，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。本文以 JS-500 精整壓力機(jī)機(jī)身作為研究對象， 運(yùn)用有限元分析軟件 ANSYS Workbench 對 JS-500 精整壓力機(jī)進(jìn)行有結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以主要內(nèi)容有：  （ 1）  分析了解 JS-500 精整壓力機(jī)工作狀態(tài)和性能。  （ 2）  對機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維實(shí)體建模。  （ 3）  分析曲軸的受力情況和強(qiáng)度校核，對其進(jìn)行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案。  （ 4）  劃分網(wǎng)格，進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析，求出機(jī)身應(yīng)力分布規(guī)律和載荷對其工作性能的影響，并對機(jī)身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。  （ 5）  對壓力機(jī)進(jìn) 行自由模態(tài)和約束模態(tài)分析，求解其固有頻率以及相應(yīng)的振型等動態(tài)參數(shù)，分析其對工作狀況的影響 。最后對論文的研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和展望。   關(guān)鍵詞 ：壓力機(jī)，有限元分析，靜態(tài)分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，模態(tài)分析        II  Abstract The application of ANSYS technology such as the finite element analysis and structure optimization, to reduce the manufacturing cost, improve the economic benefit is of great importance. Finishing press frame based on the JS - 500 as the research object, using the finite element analysis software ANSYS Workbench to JS - 500 sizing press has a structural static analysis, the structure optimization design to the main contents are: (1) The sizing press JS 500 is analysed, and its working state and performance. (2) The fuselage structure of 3 d entity modeling. (3) Analysis of crankshaft stress distribution and intensity, the analysis on the working load, boundary conditions and loading plan. (4) Mesh, finite element structural static analysis, the stress distribution and the fuselage and load on its working performance, and optimize the fuselage design. (5) For press freedom modal and constraint modal analysis, to solve the natural frequencies and corresponding vibration mode, dynamic parameters, such as analysis of its influence on working conditions. Finally, the paper research content is summarized and prospected.  Keywords: press machine, finite element analysis, static analysis, optimization design, model analysis          目   錄  摘  要  . I Abstract . II 目   錄  . I 第一章   緒論  . 1 1.1 壓力機(jī)的概述  . 1 1.2 國內(nèi)外壓力機(jī)的發(fā)展  . 1 1.3 課題來源  . 3 1.4 本課題研究的目的及意義  . 3 1.5 本課題的研究內(nèi)容  . 3 1.6 本章小結(jié)  . 4 第二章  有限元方法及 ANSYS 軟件簡介  . 5 2.1 有限元方法簡介  . 5 2.2 有限元的發(fā)展與現(xiàn)狀  . 6 2.3 ANSYS 模態(tài)功能介紹  . 7 2.4 有限元分析軟件 ANSYS Workbench 簡介  . 7 2.5 本章小結(jié)  . 8 第三章  壓力機(jī)機(jī)身靜態(tài)分析  . 9 3.1 機(jī)身靜力學(xué)分析過程簡要流程  . 9 3.2 三維實(shí)體建模  . 9 3.3 有限元模型的建立  . 10 3.4 制定分析方案  . 11 3.4.1 考慮的因素  . 11 3.4.2 單元類型  . 12 3.4.3 網(wǎng)格劃分  . 12   3.4.4 接觸設(shè)置  . 13 3.4.5 施加邊界條件  . 14 3.5 計(jì)算結(jié)果分析  . 15 3.5.1 應(yīng)力和變形要求  . 15 3.5.2 結(jié)果分析  . 17 3.5.3 應(yīng)力分析  . 19 3.5.4 變形分析  . 19 3.6 本章小結(jié)  . 19 第四章  機(jī)身結(jié)構(gòu)改進(jìn)  . 21 4.1 優(yōu)化分析  . 21 4.2 優(yōu)化方案一  . 21 4.3 優(yōu)化方案二  . 24 4.4 優(yōu)化方案三  . 27 4.5 優(yōu)化方案四  . 30 4.6 選擇最佳優(yōu)化方案  . 33 4.7 本章小結(jié)  . 33 第五章  機(jī)身的模態(tài)分析  . 34 5.1 模態(tài)分析概述  . 34 5.1.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)  . 34 5.1.2 模態(tài)分析原理  . 34 5.2 對機(jī)身進(jìn)行模態(tài)分析  . 35 5.2.1 自由模態(tài)描述分析  . 35 5.2.2 約束模態(tài)描述分析  . 37 5.3 本章小結(jié)  . 43 第六章  結(jié)論和展望  . 45 6.1 總結(jié)  . 45 6.2 展望  . 45   致謝  . 47 參考文獻(xiàn)  . 48   JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   1 第一章   緒論  1.1 壓力機(jī)的概述  壓力機(jī)是一種通用性設(shè)備，可以廣泛的應(yīng)用于粉末、陶瓷、橡膠、磁材、金屬、復(fù)合材料等的壓力成型以及各種機(jī)械、汽車裝配線上零部件的壓裝等工作。  但長期以來我國壓力機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平比較低，存在著其壓力、位置等參數(shù)的控制基本上還是手動或模擬量的調(diào)整，自動化水平低，壓機(jī)間及壓機(jī)與上位機(jī)間無法進(jìn)行通訊，液壓回路 控制簡單，床身結(jié)構(gòu)為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)等缺點(diǎn)，無法滿足高精度壓裝制造業(yè)的需求，與金屬切削設(shè)備相比，其伺服化、數(shù)字化的開發(fā)進(jìn)程落后數(shù)十年。特別是近年來，我國汽車工業(yè)正以前所未有的速度發(fā)展，從而帶動著整個(gè)制造業(yè)的振興，而在各種汽車零部件的制造和裝配過程中離不開壓力機(jī)械的使用，壓力機(jī)的市場需求在逐年增加，同時(shí)舊的壓力機(jī)也隨著產(chǎn)品技術(shù)要求的提高而需要更新。  因此，該機(jī)的研制成功與大量使用對于提高壓裝質(zhì)量及降低操作者的勞動強(qiáng)度將起到重要的作用。也必將對于提升我國壓力機(jī)的裝備水平及至整個(gè)國民制造業(yè)有著深遠(yuǎn)的意義 1。  機(jī)械壓力 機(jī)是利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動對坯料進(jìn)行成形加工的鍛壓設(shè)備。能進(jìn)行各種沖壓工藝以直接生成半成品或成品2。在所有的鍛壓設(shè)備中，機(jī)械壓力機(jī)所占比例高達(dá) 80%以上 3。  精整壓力機(jī)是一種精密、高速、高效的精密整形拉深壓力機(jī)，設(shè)備采用六連桿機(jī)構(gòu)并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該設(shè)備既具有類似于液壓機(jī)的運(yùn)動特性曲線，又具有較快的行程次數(shù) 4。  1.2 國內(nèi)外壓力機(jī)的發(fā)展  目前我國壓力機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)至今大多沿用經(jīng)驗(yàn)、類比的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出的床身不僅性能差，結(jié)構(gòu)笨重，速度、精度提不高，而且設(shè) 計(jì)周期長，制造成本高，更新?lián)Q代慢，這些問題使得國產(chǎn)壓力機(jī)在高檔次壓力機(jī)領(lǐng)域內(nèi)無法與國外壓力機(jī)相抗衡。隨著中國加入 WTO，中國的機(jī)床制造企業(yè)的形勢將變得更加嚴(yán)峻，并面臨更為強(qiáng)大的競爭對手，為此，中國的壓力機(jī)制造企業(yè)必須改變原有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，以先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造手段作為技術(shù)支撐，來提高我國壓力機(jī)的設(shè)計(jì)與制造水平，在新 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   2 的市場環(huán)境中積極參與競爭。隨著 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的日益普及和應(yīng)用，有限元方法等現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析方法已為工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員廣為認(rèn)識和發(fā)展，在機(jī)床設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 5。  自改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)得到了穩(wěn)定高速的發(fā)展，液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用在冶金、工業(yè)設(shè)備、汽車、工程機(jī)械、船舶、飛機(jī)、潤滑系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域 6。  近年來，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對壓力機(jī)特別是新型壓力機(jī)的需求越來越多，國內(nèi)國際市場競爭非常激烈。世界許多壓力機(jī)生產(chǎn)廠家都把精力集中在開發(fā)高速度、高精度的壓力機(jī)上。我國目前對壓力機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)長期以來還沿用經(jīng)驗(yàn)、類比的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出的床身不僅性能差，結(jié)構(gòu)笨重，速度、精度提不高，而且設(shè)計(jì)周期長，制造成本高，更新?lián)Q代慢，這些問題使得國產(chǎn)壓力機(jī)在高檔次壓力 機(jī)領(lǐng)域內(nèi)無法與國外壓力機(jī)相抗衡。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)床分析技術(shù)的結(jié)合，要求我們引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與手段，利用有限元法進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)特征的計(jì)算，對新型壓力機(jī)機(jī)身作全面的分析優(yōu)化。同時(shí)，對壓力機(jī)的優(yōu)化方法進(jìn)行探索，實(shí)現(xiàn)真正意義上的設(shè)計(jì) 7。  目前國內(nèi)外大多數(shù)使用的壓力機(jī)一般都采用不可調(diào)速的交流異步電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，這種驅(qū)動方式需要一整套的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所需要的直線往返運(yùn)動，同時(shí)為了減小電動機(jī)的功率，還在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這種傳動系統(tǒng)成本較低，但是體積笨重，變速難度大 8。  國外對于壓力機(jī)的 機(jī)身也有大量的研究，德國的 Neuman M.和 Hahn.H 建立了機(jī)械壓力機(jī)的三種不同復(fù)雜程度的工程模型，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證模型的參數(shù)，從而對壓力機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真和動態(tài)設(shè)計(jì)。丹麥的 M.Arentoft,M.Eriksen 和 T.wanheheim設(shè)計(jì)了一種壓力機(jī)實(shí)驗(yàn)來確定了壓力機(jī)的六個(gè)剛度，從而為壓力機(jī)的設(shè)計(jì)提供了有益的幫助 9。日本作為世界上資源最稀缺并且消耗最大的國家之一，他們的工程技術(shù)人員對節(jié)能技術(shù)的研究一直處于世界先進(jìn)水平。作為日本非常有影響力的企業(yè)，口本第一電氣株式會社從 20 世紀(jì) 80 年代末就開始對直 驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行研究，取得了一系列的研究成果，己經(jīng)在開始在工程設(shè)備中使用 10。  目前世界鍛壓設(shè)備的發(fā)展趨勢是 :集機(jī)械、電子、液壓、氣動及檢測等方面的最新技術(shù)于一體，自動化程度高、換?？焖佟⒐ぷ骺煽?、噪聲低、防護(hù)完善、精度高。 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   3 近年來又發(fā)展了數(shù)控系統(tǒng)，能和電子機(jī)算機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、自動換模系統(tǒng)及自動倉儲等相結(jié)合，構(gòu)成多種系列的柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)，并向現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方向發(fā)展 11。  1.3 課題來源  本課題來源于揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司。 JS-500 精整 壓力機(jī)為國內(nèi)首創(chuàng)半開、半閉式壓力機(jī)， JS-500 精整 壓力機(jī)是該公司根據(jù)市場需求而開發(fā)研制的產(chǎn)品 ,專門用于鍛壓汽車零部件而生產(chǎn)的，適于薄板的沖載、成形、彎曲、校正、拉深和整形等各種冷沖壓工藝。要求我們運(yùn)用有限元分析技術(shù)，對 JS-500 精整 壓力機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機(jī)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和壽命，降低產(chǎn)品成本提供科學(xué)計(jì)算分析的依據(jù)，增強(qiáng)其產(chǎn)品在市場的競爭力。  1.4 本課題研究的目的及意義  近年來，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對壓力機(jī)特別是開式壓力機(jī)的需求越來越多，國內(nèi)國際市場競爭非常激烈。世界許多壓力機(jī)生產(chǎn)廠家都 把精力集中在開發(fā)高速度，高精度的壓力機(jī)上，研究的方向不但在壓力機(jī)機(jī)身上，而且已轉(zhuǎn)移到整個(gè)壓力機(jī)裝配上，在研究的手段上不但是計(jì)算機(jī)仿真，而且應(yīng)用了許多有效的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置。我國壓力機(jī)的分析水平還不高，對機(jī)身的有限元分析很多都局限于靜態(tài)分析，而從動態(tài)方面來研究做得很少。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)床技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)烈要求分析設(shè)計(jì)內(nèi)容完善化、目標(biāo)最優(yōu)化、過程動態(tài)化、使機(jī)床加工高速化、加工過程自動化和柔性化。并且具有可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。只有這樣才能提高我國機(jī)床的產(chǎn)品質(zhì)量和國際競爭力，推動我國名族工業(yè)的生產(chǎn)。  1.5 本課 題的研究內(nèi)容  （ 1）前期準(zhǔn)備： 收集相關(guān)資料，查閱中外文獻(xiàn)、請教老師和同學(xué)討論。 學(xué)習(xí)有限元分析軟件，有限元建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變場的分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。  （ 2）對 JS-500 精整壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行三維實(shí)體建模；  （ 3）了解 JS-500 精整壓力機(jī)工作性質(zhì)和工作狀態(tài)；對其進(jìn)行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案   JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   4 （ 4）劃分網(wǎng)格，進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析，求出機(jī)身的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律，評價(jià)載荷對壓力機(jī)工作性能的影響；  （ 5）根據(jù)分析結(jié)果，在應(yīng)力集中危險(xiǎn)區(qū)域采取措施改善應(yīng)力狀況；在低應(yīng)力區(qū)域 ，改變相關(guān)尺寸變量，以達(dá)到減輕部件總體質(zhì)量的目的。重新進(jìn)行有限元分析，檢驗(yàn)改變尺寸后的剛度和強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到獲取最佳方案。  （ 6）對壓力機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析，得到機(jī)身結(jié)構(gòu)的固有頻率以及相應(yīng)的振型等動態(tài)參數(shù)，分析其對工作的狀況的影響。  1.6 本章小結(jié)  本章主要介紹了課題的研究背景，課題來源，研究目的和要求。這章內(nèi)容是論文的重要組成部分，是本論文寫作的背景來源。這需要我們在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前首先去閱讀并加以理解，然后貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程中。                 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   5 第二章  有限元方法及 ANSYS軟件簡介  2.1 有限元方法簡介  有限元法 (Finite Element Method)簡稱 FEM，產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 40 年代。此前，工程中解微分方程的數(shù)值方法主要是差分法。由于航空工業(yè)發(fā)展的需要，對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行精細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，以減輕質(zhì)量、提高強(qiáng)度等，這就推動了結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了矩陣力學(xué)分析方法。 R.W.Clough (1960 年 )在分析彈性力學(xué)問題時(shí)首次提出有限元方法的名稱。馮康等 (1964 年 )也提出了類似的有限元方法及變分原理。此后，有很多的工程師在土木工程、機(jī)械工程等各個(gè)領(lǐng)域嘗試采用有限元方法分析彈性力學(xué) 問題、流體力學(xué)問題、傳熱問題等，推動了有限方法的蓬勃發(fā)展。 1967 年，ZienkiewiczOC 和 Cheung 最早出版了有限元分析的專著。 1972 年， J.T.Oden 出版了非線性連續(xù)體的有限元專著。有限元方法的出現(xiàn)，不但使過去想分析而無法分析的問題得到很好的解決，也使各類問題計(jì)算結(jié)果的精度大大提高，同時(shí)引發(fā)了計(jì)算數(shù)學(xué)的革命，帶動了其他學(xué)科的發(fā)展。據(jù)估計(jì)，目前國際上，有 90%以上的機(jī)械類產(chǎn)品、土木工程結(jié)構(gòu)要采用有限元分析方法進(jìn)行分析，有 70%的科技文獻(xiàn)中會采用有限元作為分析工具 12。  李明典等用有限元法分 析了錘桿在對中和偏心載荷作用下應(yīng)力沿錘桿的分布，探討了不同偏心、加速度和材質(zhì)對錘桿動應(yīng)力分布的影響，為錘桿的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供有用的理論依據(jù) 13。土俊領(lǐng)通過對軋機(jī)機(jī)架的有限元分析，找出了危險(xiǎn)點(diǎn)的位置，確定了極限安全系數(shù) 14。土蘇安等針對某廠 25 噸曲柄連桿式吃剪機(jī)機(jī)架使用中存在的問題，采用 ALGOR 軟件對吃剪機(jī)機(jī)架進(jìn)行了有限元分析和強(qiáng)度研究，得出了吃剪機(jī)機(jī)架的應(yīng)力、應(yīng)變分布，找出了薄弱環(huán)節(jié)，并應(yīng)用電阻應(yīng)變儀在現(xiàn)場作了多點(diǎn)測試，其理論值和實(shí)際測試值吻合較好。并對吃剪機(jī)架提出了改進(jìn)措施，對改進(jìn)后的機(jī)架又進(jìn)行了有 限元分析。實(shí)踐證明通過改進(jìn)的曲柄連桿式吃剪機(jī)架其性能比以前更好 15。李陪武等以 J53-160。型雙盤摩擦壓力機(jī)為例，較為全面地分析了中心載荷、扭轉(zhuǎn)載荷和偏心載荷對機(jī)身強(qiáng)度和剛度的影響，提出了允許偏載域的概念及一些解決問題的方法與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 16。史寶軍、管延錦等對壓力機(jī)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了研究，并結(jié)合機(jī)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別采用了許多措施，使機(jī)身的結(jié)構(gòu)更合理 1718。史寶軍等主要對 J21-160 型開式壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)選，取得了既減 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   6 輕重量又提高強(qiáng)度、剛度的顯著效果。這說明鍛壓機(jī)械的有限元 分析已從原來的應(yīng)力和變形分析走向結(jié)構(gòu)的靜態(tài)優(yōu)化 19。  ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上計(jì)算機(jī)輔助工程行業(yè)中最大公司之一 ANSYS 公司開發(fā) 20。  2.2 有限元的發(fā)展與現(xiàn)狀  有限元的的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假象的離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體。實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進(jìn)行分析，得出滿足工程進(jìn)度的近似結(jié)果來替代對實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。有限元的概念早在 40年代就被人 提出，但是由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)尚未出現(xiàn)而沒有被重視。直到 60年代有限元法才發(fā)展起來，是計(jì)算機(jī)的產(chǎn)物。美國克勞夫教授運(yùn)用三角形單元對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，并在 1960年首次提出了 “ 有限單元法 ” 這一名稱 21。我國的馮康教授在 1956年中發(fā)表的論文中也提到了有限單元法。自從  1965 年 “ 有限元 ” 這個(gè)名詞第一次出現(xiàn)，到今天有限元方法在工程上得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)經(jīng)歷了四十年的發(fā)展歷史，理論和算法都已經(jīng)日趨完善。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的不斷提高，有限元分析在工程設(shè)計(jì)和分析中得到了越來越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決 復(fù)雜的工程分析計(jì)算問題的有效途徑，現(xiàn)在從汽車到航天飛機(jī)幾乎所有的設(shè)計(jì)制造都已離不開有限元分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能源、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。  隨著電子計(jì)算機(jī)速度、容量的提高 ,商品化有限元程序越來越廣泛地被人們所接受，人們不必再在編寫程序上花費(fèi)大量的精力。不僅如此 ,商品化有限元程序的發(fā)展 ,還使用戶能夠擺脫手工網(wǎng)格劃分、逐點(diǎn)輸入結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元聯(lián)接信息 。 而且通過屏幕菜單方式得到了良好的人機(jī)對話環(huán)境和在計(jì)算結(jié) 果分析上鮮明的視覺效果。目前的商品化有限元程序一般分為 3個(gè)部分，即前處理部分、處理部分和后處理部分。它們通過互交式計(jì)算機(jī)圖形集中到 CAD /CAM系統(tǒng) 22。  通過對壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行有限元分析后，對強(qiáng)度、剛度相對薄弱的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn) 23。   JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   7 隨著計(jì)算機(jī)與有限元軟件的發(fā)展，用有限元法對零部件進(jìn)行受力分析校核逐漸取代了原有的經(jīng)典材料力學(xué)的危險(xiǎn)截面計(jì)算法。通過測試證明，有限元法計(jì)算結(jié)果誤差更小，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供更為可靠的參考依據(jù)。近兩年來，采用有限元分析法對機(jī)床在設(shè)計(jì)開發(fā)階段的關(guān)鍵零部件進(jìn)行及時(shí)分析校核，為 零部件的反復(fù)優(yōu)化改型設(shè)計(jì)提供了重要參考依據(jù)，使機(jī)床在生產(chǎn)加工前，其零部件強(qiáng)度和剛度己經(jīng)有了較好的控制，極大減少了返工率 24。  有限元方法的一些發(fā)展趨勢： 1.與  CAD 軟件的無縫集成  2.更強(qiáng)大的網(wǎng)格處理能力  3.由求解線性問題發(fā)展到求解非線性問題  4.由單一結(jié)構(gòu)場求解發(fā)展到耦合場問題求解  5.程序面向用戶具有開放性 25。  2.3 ANSYS模態(tài)功能介紹  ANSYS 軟件主要包括三個(gè)部分：前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊。  前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元 模型。包括參數(shù)定義、實(shí)體建模、網(wǎng)格劃分。  分析計(jì)算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。在次階段，我們進(jìn)行分析類型定義、分析選項(xiàng)、載荷數(shù)據(jù)和載荷選項(xiàng)。  后處理模塊可將計(jì)算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。軟件提供了 100 種以 上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本，可以運(yùn)行在從個(gè)軟件提供了 100 種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本，可以運(yùn)行在從個(gè)人機(jī)到大型機(jī)的多種計(jì)算機(jī)設(shè)備上，如 PC， SGI， HP，SUN， DEC， IBM， CRAY 等。  2.4 有限元分析軟件 ANSYS Workbench簡介  軟件接口 ，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共 ANSYS 軟件 是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用 有限元分析軟件 。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國 ANSYS 開發(fā)，它能與多數(shù) CAD 享和交換，如 Pro/Engineer, I DEAS, AutoCAD JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   8 等，  是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級 CAE 工具之一。  Workbench 是 ANSYS 公司提出的協(xié)同仿真環(huán)境，解決企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程中 CAE軟件 的異構(gòu)問題。面對制造業(yè)信息化大潮、 仿真軟件 的百家爭鳴雙刃劍、企業(yè)智力資產(chǎn)的保留等各種工業(yè)需求， ANSYS 公司提出的觀點(diǎn)是：保持 核心技術(shù) 多樣化的同時(shí)，建立協(xié)同仿真環(huán)境。  與傳統(tǒng) ANSYS 對比， Workbench 與其主要功能大致相同，有以下幾點(diǎn)：   1）結(jié)構(gòu)分析。用于分析結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力、應(yīng)變和反力等。結(jié)構(gòu)分析包括靜力分析、動力學(xué)分析。  2）熱分析。熱分析通過模擬熱傳導(dǎo)、對流和輻射三種熱傳遞方式，已確定物體的溫度分布?？梢赃M(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱分析，可以進(jìn)行線性和非線性分析，可以模擬材料的凝固和溶解過程。  2.5 本章小結(jié)  對本設(shè)計(jì)過程所需要的 理論依據(jù)，工具等作了簡單介紹，詳細(xì)的請讀者參閱有關(guān)參考文獻(xiàn)。貫穿設(shè)計(jì)過程中的思想是有限元法，在設(shè)計(jì)的后半部分，還要用到優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。其中，將有限元法應(yīng)用到實(shí)際中去需要借助有限元分析軟件 ANSYS Workbench，它是必不可少的工具。  所以，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中一定要選對研究方法和研究工具，掌握研究對象特點(diǎn)，這樣才能在設(shè)計(jì)過程中有條不紊地完成每一個(gè)部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終順利完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，交出一份高質(zhì)量的設(shè)計(jì)報(bào)告。          JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   9 第三章  壓力機(jī)機(jī)身靜態(tài)分析  3.1 機(jī)身靜力學(xué)分析過程簡要流程                       3.2 三維實(shí)體建模  SolidWorks 軟件采用了特征建模技術(shù)和設(shè)計(jì)過程的全相關(guān)技術(shù)，是目前領(lǐng)先的、主流的三  維  CAD 軟件。它具有配置管理、協(xié)同工作、零件建模、裝配設(shè)計(jì)、全相關(guān)工程圖、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析和動態(tài)仿真等多項(xiàng)功能，  它為廣大用戶提供了多種多樣的設(shè)計(jì)過程專用工具。對于焊件設(shè)計(jì)，可以使用直  觀的布局方法來迅速獲取設(shè)計(jì)意圖。通過利用焊縫、角撐板、頂蓋和切割清單，迅速完成焊件設(shè)計(jì)和文檔。它還包含功能強(qiáng)大的鈑金工具，用于在折疊或展開狀態(tài)創(chuàng)建高級鈑金設(shè)計(jì)。該模塊自動應(yīng)用所有鈑金特性（如金屬厚  度、折彎半徑和折彎釋放槽），并自動完成法蘭、切口、放樣的折彎、展開、正交切除、角切除、正交處理、褶邊、  轉(zhuǎn)折等的創(chuàng)建過程。借助  SolidWorks 軟件，用戶可以靈活地在一個(gè)文檔中創(chuàng)建零件、裝配體和工程圖的多個(gè)版本，  由此最大程度地提供重用機(jī)會。  實(shí)體模型是在 Solidworks 中建立的，因?yàn)楸救苏J(rèn)為 Solidworks 建模方便快捷，而且可以利用 ANSYS Workbench 與 Solidworks 的接口技術(shù)快速得將模型導(dǎo)入ANSYS Workbench 進(jìn)行分析。  機(jī)身由前、 中、后三塊板，左、右側(cè)兩塊板，以及一個(gè)工作臺組成。其中，前對機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要簡化，用 Solidworks 軟件對 機(jī)身進(jìn)行實(shí)體建模 。  將模型導(dǎo)入到 ANSYS Workbench 軟件中，進(jìn)行有限元分析。  對分析結(jié)果進(jìn)行觀察與總結(jié)，以便后續(xù)的機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。    JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   10 面的板上有一半徑 340 的上半圓孔和半徑 310 的下半圓孔，中間板上有一 380的孔，并與半徑 340 的半圓孔是同心的，用來支撐壓力機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的曲軸。  建模時(shí)，必須對實(shí)體模型進(jìn)行改造。壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不可能將所有復(fù)雜因素都考慮在內(nèi)，不可能使有限元模型的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣完全與事實(shí)相符。  簡化建模的原則為，在盡量保留重要結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將不影響分析的結(jié)構(gòu)去除，并且不考慮倒角、圓角、凸臺、螺釘孔等結(jié)構(gòu)。  機(jī)身是壓力機(jī)的一個(gè)基本支撐部件，工作時(shí)要承受全部 工作變形力。因此，機(jī)身的合理設(shè)計(jì)對減輕壓力機(jī)重量，提高壓力機(jī)剛度，以及減少制造工時(shí)，都具有直接的影響。機(jī)身分為兩大類：即開式機(jī)身和閉式機(jī)身。機(jī)身結(jié)構(gòu)分為鑄造結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)兩種。  JS500 壓力機(jī)機(jī)身為半開半閉的焊接加螺栓結(jié)構(gòu)，左右基本對稱。  JS500 的主要技術(shù)規(guī)格如下  型         號 :  JS-500；  公   稱  壓  力 :  5000KN；  公稱壓行程： 8mm；  滑塊行程長度： 300mm；  滑塊行程次數(shù)： 30；  工件臺面尺寸：  前后方向  1100；  左右方向  1200；  工件臺面板厚： 200；  機(jī)身 材料是 Q235A，密度 37800 mkg ；  3.3 有限元模型的建立  為了進(jìn)行有限元分析，必須對于實(shí)體模型進(jìn)行改造，使之成為很多微小的單元和節(jié)點(diǎn)的組合，這樣的模型稱為有限元模型。其建立包括定義單元屬性，劃分網(wǎng)格生成單元以及添加邊界條件等步驟。  簡化時(shí)，應(yīng)根據(jù)分析類型，只考慮一些起主導(dǎo)作用的因素來建立機(jī)身的簡化模型，因此對于某些結(jié)構(gòu)凸臺、螺釘孔、銷孔、圓角等予以忽略。主板和主墊板、隔板、拖動架、滑塊之間用螺栓連接，可視為一個(gè)整體。簡化后機(jī)身實(shí)體幾何模型如圖 3-1 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   11 所示。      圖 3-1 壓力機(jī)實(shí)體模型  總體積為 3.5484 3m ，總重量為 27677kg。  3.4 制定分析方案  3.4.1考慮的因素  主要包括：  1) 幾何模型對稱性：考察結(jié)構(gòu)是否具有對稱、反對稱、軸對稱的特性，以縮減分析模型的規(guī)模。  2) 幾何模型細(xì)節(jié)：結(jié)合分析領(lǐng)域和問題的類型，考慮幾何模型的細(xì)節(jié)是否可做簡化處理，如模型的小孔、倒角、小的突起等。  3) 問題定性：確定分析問題是線性還是非線性問題，如果是非線性問題，進(jìn)一步確定是哪一類非線性，如幾何非線性、材料非線性還是接觸非線性。  4) 單元類型：依據(jù) 涉及的物理場、模型的形狀、單元的階次、求解的時(shí)間等因素來選定合適的單元類型。  5) 網(wǎng)格劃分 :需要在耗費(fèi)工時(shí)、計(jì)算規(guī)模和求解精度之間綜合衡量，從而選定合理的網(wǎng)格劃分方式和網(wǎng)格密度。  6) 載荷：考察選擇哪一類型載荷和加載方式能與實(shí)際工況盡可能地等效，載荷施加盡量不做簡化處理。   JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   12 7) 求解器：結(jié)合分析問題類型、硬件資源 、 求解時(shí)間和精度，選擇最優(yōu)的求解算法。  3.4.2 單元類型  根據(jù)對本課題的分析及研究，確定壓力機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析屬于結(jié)構(gòu)分析中的靜力分析問題。幾何模型結(jié)構(gòu)具有對稱性，是左右對稱的。由于壓力機(jī)模型是從外部導(dǎo)入產(chǎn)生的 ，因此，幾何模型細(xì)節(jié)的簡化處理已經(jīng)考慮過了。  三維實(shí)體是由帶有二次狀態(tài)方程的高階四面體或六面體實(shí)體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分的。在這里選擇的是四面體實(shí)體單元 Solid92，如圖 3-2。該單元有 10 個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度， 單元具有塑性、膨脹性、應(yīng)力剛化、大變形以及大應(yīng)變的能力。   圖 3-2  Solid92 單元  3.4.3 網(wǎng)格劃分  利用 ANSYS Workbench 的智能尺寸網(wǎng)格劃分功能，網(wǎng)格劃分器 Meshing tool 對將要?jiǎng)澐志W(wǎng)格的體上的所有線估算單元邊長大小，對幾何體上的彎曲近似區(qū)域的線進(jìn)行細(xì)化，自 動生成合理形狀的單元和單元尺寸分布。通過基本控制和高級控制可以設(shè)置網(wǎng)格劃分的智能尺寸，本人將網(wǎng)格尺寸選擇為 40mm，精度為 100，畸變度選擇 0.3。網(wǎng)格劃分后共產(chǎn)生 84456 個(gè)單元， 155317 個(gè)單元節(jié)點(diǎn)。  精度越高，網(wǎng)格的質(zhì)量也越好。當(dāng)然，復(fù)雜幾何區(qū)域的網(wǎng)格單元會變扭曲。劣質(zhì)的單元會導(dǎo)致劣質(zhì)的結(jié)果，或者在某些情況無結(jié)果 。 有很多方法來檢查單元網(wǎng)格質(zhì)量 (mesh metrics*)。例如，一個(gè)重要的度量是單元畸變度（  Skewness ）?；兌仁菃卧鄬ζ淅硐胄螤畹南鄬εで亩攘浚且粋€(gè)值在 0 (極好的 ) 到 1 (無法接受的 ) JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   13 之間的比例因子。劃分網(wǎng)格后的機(jī)身如圖 3-3 所示。   圖 3-3  機(jī)身網(wǎng)格劃分  3.4.4 接觸設(shè)置  壓力機(jī)軸承孔與滑動軸承外圈之間的相對運(yùn)動是接觸問題，接觸問題需要定義接觸對，在壓力機(jī)身有限元分析中存在兩個(gè)軸承孔，因此需要定義兩個(gè)接觸對。在分析之前，要先在每個(gè)軸承孔內(nèi)分別建一個(gè)半軸。建一半的軸就可以了，原因是既不影響分析，又方便添加載荷。設(shè)置接觸對的壓力機(jī)機(jī)身如圖 3-4 所示。   圖 3-4 接觸對設(shè)置  在兩個(gè)表面的接觸問題中，一個(gè)面一般被作為 “ 目標(biāo)面 ” 來建立，另一個(gè)作為 JS-500 精整壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)   14 “ 接觸面 ” 。對于 一個(gè)固定，一個(gè)滑動的接觸來說，目標(biāo)面是固定的，接觸面是滑動的；對于兩個(gè)都滑動的接觸來說，接觸面和目標(biāo)面都與變形體相聯(lián)系。這兩個(gè)面一起被稱為 “ 接觸對 ” 。 Workbench中提供了五種接觸類型，單從字面上很難理解這幾種接觸的區(qū)別，下面對其中兩種常用接觸類型加以解釋。  Bonded(綁定 )。這是關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域設(shè)置為綁定，不允許面和線間間有相對滑動或分離?？梢詫⒋藚^(qū)域看作被連在一起。因?yàn)榻佑|長度 /面積是保持不變的，所以這種接觸可以用作線性求解。如果接觸是從數(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g隙，忽 略所有初始滲透。  No Separation（不分離）。這種接觸方式和綁定類似。它只適用于面。不允許接觸區(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動。  在這里選擇 TARGE169和 CONTA171接觸對。由于軸承與軸承孔之間的接觸可能存在小的相對滑動，所以選擇 “ No Separation” 類型。其他的幾個(gè)接觸要求沒有相對運(yùn)動，效果相當(dāng)于固連起來的，所以選擇