鱷魚式液壓剪切機結構的有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、廢鋼的再回收利用為國家節(jié)省大量的資源和能源，符合國家持續(xù)發(fā)展的要求，具有很好的社會效益和綜合效益。剪切機屬于廢鋼回收加工裝置的一種，但是目前剪切機種類型號繁多，性能參差不齊，國家沒有統(tǒng)一標準。本文針對一種鱷魚式液壓剪切機進行了動力學分析和結構有限元分析，并且對于部分結構進行了優(yōu)化設計，這將有利于我國廢鋼加工設備的發(fā)展，對于廢鋼回收企業(yè)及我國經(jīng)濟發(fā)展都具有重要意義。
　　本文先計算了鱷魚式液壓剪切機的部分力學參數(shù)，并且通過計算機仿真

2、軟件Deform對于剪切力進行了計算，然后再與理論計算值對比，并且對于理論計算公式進行了修正。
　　由于鱷魚式液壓剪切機剪切過程是一個動態(tài)過程，在剪切過程中，剪刃的工作部位也在不停的變化，所以對于鱷魚式液壓剪切機進行了動力學分析，并且運用動力學仿真軟件RecurDyn把鱷魚式剪切機剪切過程中的刀架的速度、加速度等相應的數(shù)據(jù)求了出來。為了研究這一過程，把剪切機剪切過程分為5個階段，通過這5個階段來分析整個剪切過程，之后通過動力學知識

3、，運動“動靜法”和靜態(tài)平衡等知識，把這5個階段刀架受到的所有的力計算出來，為下一步有限元分析做準備。
　　由于在力學計算過程中把剪切過程分為了5個階段，所以對于鱷魚式液壓剪切機刀架也分為5種工況分別進行靜力學有限元分析。通過對刀架的加載和力的不同，運用有限元軟件AnsysWorkbench分析了5中工況下刀架的等效應力和等效應變。對于剪切機的底座，由于其是固定的，所以只選用了底座在受力最大下的一種情況進行了有限元靜力分析。通過有限

4、元分析可以知道刀架在剪切過程中各處的受力大小和變形，在受力最大區(qū)域，取得了其最大的等效應力，以驗證其是是否在材料許可應力范圍內。
　　鱷魚式剪切機并未經(jīng)過優(yōu)化，通過上述的分析，知道刀架和底座上有的地方應力很小，所以在刀架和底座有些地方可以優(yōu)化，以節(jié)約材料和運輸費用等。運用AnsysWorkbench的優(yōu)化功能，通過加載約束和優(yōu)化條件進行限制，分別對刀架和底座進行了拓撲優(yōu)化和幾何尺寸優(yōu)化，然后對刀架重新建模，重新進行靜力學有限元分析