鱷魚式液壓剪切機(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)屬于廢鋼回收加工裝置的一種，但是目前剪切機(jī)種類型號繁多，性能參差不齊，國家沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文針對一種鱷魚式液壓剪切機(jī)進(jìn)行了動力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)有限元分析，并且對于部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，這將有利于我國廢鋼加工設(shè)備的發(fā)展，對于廢鋼回收企業(yè)及我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要意義。
　　本文先計算了鱷魚式液壓剪切機(jī)的部分力學(xué)參數(shù)，并且通過計算機(jī)仿真

2、軟件Deform對于剪切力進(jìn)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(jìn)行了修正。
　　由于鱷魚式液壓剪切機(jī)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(jī)進(jìn)行了動力學(xué)分析，并且運用動力學(xué)仿真軟件RecurDyn把鱷魚式剪切機(jī)剪切過程中的刀架的速度、加速度等相應(yīng)的數(shù)據(jù)求了出來。為了研究這一過程，把剪切機(jī)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(xué)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(zhǔn)備。
　　由于在力學(xué)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(jī)刀架也分為5種工況分別進(jìn)行靜力學(xué)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(yīng)力和等效應(yīng)變。對于剪切機(jī)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(jìn)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(yīng)力，以驗證其是是否在材料許可應(yīng)力范圍內(nèi)。
　　鱷魚式剪切機(jī)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(yīng)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(jìn)行限制，分別對刀架和底座進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化和幾何尺寸優(yōu)化，然后對刀架重新建模，重新進(jìn)行靜力學(xué)有限元分析