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液壓機(jī)是制品成形生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，隨著我國(guó)設(shè)備制造業(yè)的興盛，對(duì)大型鍛造液壓機(jī)設(shè)備的需求越來越多。以液壓機(jī)整機(jī)為設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)方法因設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)已不適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。廣義模塊化設(shè)計(jì)將參數(shù)化設(shè)計(jì)和變量化分析技術(shù)引入模塊化設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的局限，必將成為可適應(yīng)設(shè)計(jì)和大規(guī)模定制中的重要設(shè)計(jì)方法和核心技術(shù)。由于CAD造型軟件與CAE有限元分析軟件的模型差異、設(shè)計(jì)人員和分析人員的分工協(xié)作等實(shí)際因素的存在，使得液壓機(jī)產(chǎn)品的廣義模塊化設(shè)際情況由經(jīng)驗(yàn)確定。
PRETS179是ANSYS軟件提供的預(yù)緊力單元，通過PSMESH預(yù)拉伸網(wǎng)格命令可以把PRETS179單元插入到任何結(jié)構(gòu)單元模擬的對(duì)象網(wǎng)格中形成預(yù)拉伸截面，該截面把原先連接的單元分割成兩個(gè)不相連的組。通過SLOAD命令可以在預(yù)拉伸截面上直接施加預(yù)緊力載荷。
預(yù)緊力單元法可以精確模擬預(yù)緊力載荷。因?yàn)槔瓧U在實(shí)際預(yù)緊安裝和工作狀態(tài)下呈現(xiàn)組合變形的特性，所以在創(chuàng)建柔性拉桿有限元模塊時(shí)使用兩個(gè)空間梁?jiǎn)卧猙eam4模擬1根拉桿，拉桿節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)X，Y為獨(dú)立參數(shù)，Z1，Z3分別為管理層反饋的X，Y位置處上橫梁頂部、下橫梁底部的Z坐標(biāo)值，Z2取Z1，Z3和的一半。PSMESH命令在(X，Y，Z2)節(jié)點(diǎn)位置處建立整體笛卡爾坐標(biāo)系下Z方向的預(yù)拉伸截面和相應(yīng)的PRETS179單元，SLOAD命令完成預(yù)緊力載荷的施加。
該程序模塊提取整機(jī)分析模型中的拉桿單元和相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，通過SLOAD命令對(duì)各個(gè)預(yù)拉伸截面施加預(yù)緊力載荷參數(shù);通過建立“剛性域”約束方程使拉桿端節(jié)點(diǎn)與拉桿直徑范圍內(nèi)的上橫梁頂部或下橫梁底部節(jié)點(diǎn)具有相同的自由度。
液壓機(jī)立柱上存在限制立柱發(fā)生過大變形的間隙導(dǎo)向約束。導(dǎo)向在一定范圍內(nèi)可以移動(dòng)，為了模擬導(dǎo)向?qū)σ簤簷C(jī)預(yù)應(yīng)力機(jī)架的影響，建立了通過APDL語言編寫的間隙導(dǎo)向約束模塊。該模塊以導(dǎo)向位置參數(shù)和導(dǎo)向間隙為參數(shù)，通過ANSYS的“點(diǎn)-點(diǎn)”接觸單元CONTAC52模擬間隙導(dǎo)向的作用。
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