20000kn单动液压机上横梁结构分析及优化设计（开题报告）.doc

20000KN单动液压机上横梁结构分析及优化设计（开题报告）

课题的目的及意义
液压机是利用帕斯卡定律制成的利用液压传动技术进行压力加工的机械设备。随着液压机在国民经济各行业的广泛应用，液压机的结构优化设计越来越受到企业和科研界的的关注【1】。
关于这方面的研究，国内虽起步较晚，但也逐步地引起企业和研究单位的重视，一些高校和科研机构采用不同的思路和方法围绕液压机有限元分析开展了相关的研究工作。吉林大学的刘强等利商用软件对三梁四柱多点成形液压机机身框架进行分析，然后对机身主体结构进行优化，优化后机身的强度和刚度有明显提高，结构更为合理，机身的重量下降了17.4%【2】。山东工业大学的李德军等利用ANSYS软件对22MN液压机整体框架在静态和模态状况下进行分析，并根据模拟结果对现有的设备提出了改进措施【3】。郑州大学的秦东晨等采用实体单元和膜单元结合的方法分析了Y32-500B四立柱液压机的下横梁，并在此基础之上进行优化，优化后与初始方案相比重量下降了7.04%，与可行性设计方案相比下降了21.28%，投入实践后，取得了良好的经济效益【4】。天津理工学院的杨秀萍、宗升发、曹晓炖采用有限元方法对液压机中的主液压缸，横梁和立柱进行结构设计。得到了详细的盈利，应变分布云图及应力集中和最大变形的位置。根据分析结果，优化设计方案，并重新进行数值模拟，使设计达到要求【5】。天津理工大学的杨金利采用数值计算中的有限元理论，模拟满载荷作用下压力机机架上横梁的应力分布状态，运用ANSYS 软件功能。解决同种材料间接触问题的强度分析，满足强度要求【6】。浙江大学化工机械研究所的侯晓望，童水光使用I - DEAS 软件对HJ Y27 - 630 液压机的上横梁等主要部件进行静态有限元分析，根据分析结果进行强度校核和结构优化。其分析思路和方法有较大的通用性和工程实践价值【7】。四川省工程职业技术学院机修教研室的吴先文对活动横梁的结构参数进行了优化，并建立了活动横梁的有限元力学模型，对该结构进行了三维有限元强度分析【8】。重庆大学的王炳乐、刘开、刘龙泉以某厂生产的3200 kN 四柱液压机上横梁为例，讨论了工程中常见的板壳组合结构的有限元分析，有较大的通用性和工程实用价值【9】。哈尔滨工业大学的方刚和康达昌以及东北轻合金加工厂的朱信、金福然、杨旭山　黄海权为了分析某厂万吨水压机下横梁破坏的原因，建立了较为实际的力学模型，对水压机下横梁的强度进行了有限元模拟计算，探讨了横梁的破坏原因，对完善水压机横梁设计理论提出了一些建议【10】。后勤工程学院的陈永光和重庆大学的陈旭、郭钢、徐宗俊本文应用CAD/CAE/CAM 集成软件I-DEAS 对某型液压机工作台和上横梁在工作情况下的应力和变形进行分析研究，为液压机的结构改进和优化设计提供了依据【11】。西北第二民族学院的刘广君、贾延在对某液压机下横梁结构研究的基础上建立了下横梁的有限元模型和结构优化数学模型。依据有限元结构分析的结果，编制了相关程序并进行了优化，获得了理想的结构参数，为液压机横梁结构设计提供了新的思路和方法【12】。陈元宝、王卫卫在对J36-800B压力机结构分析和简化的基础上，用SAP5程序进行了压力的动态有限元计算以及相应的对比试验，其理论值和实验室吻合较好。采用的压力机结构简化和计算方法可以推广于同类锻压设备的动态计算中去，有一定的参考价值[13]。