2.3结构件有限元模型

在三维设计软件PRO/E中建立床身、立柱的三维模型，再导入到有限元前处理软 件HyperMesh中对进行网格划分。为了提高网格质量和节省计算时间，建模时应对结 构件的几何特征做出必要的简化，如较小的铸造圆角、拔模斜角、高度较小的安装凸 台等几何特征。

南通科技公司先后设计制造了两个方案的立柱，如图2.7、图2.8所示。立柱方案

1、方案2的质量分别为3286Kg和2750Kg。与方案1相比，方案2主要区别是去掉了 后方部分外壁板，达到大幅减重的目的。立柱长(Z向)970mm，宽(X向)1900mm,高(Y 向)1954mm,内部筋板厚20mm，外壁厚25_。结构件材料为铸铁HT300，弹性模量 E=1.3e5MPa，密度p=7.35el2kg/mm³，泊松比|a=0.27。两个方案的装配尺寸一 致，立柱由底部13个螺栓连接固定于床身，前侧两长条形凸台用于安装X轴直线导 轨，支承立滑板，四个方形凸台用于安装X轴传动丝杠轴承座，双丝杠驱动立滑板沿

根据2.1.2节提出的壳单元使用要求，立柱整体可使用壳单元sheU63进行离散；对 于床身，中间的排肩槽曲率半径较小，与其相邻的Z轴导轨安装凸台厚度也较大，不 符合使用壳单元离散化的要求，可用实体单元solid45模拟，其它部位均可用壳单元模 拟。体、壳单元的连接采用耦合加约束方程法，直接约束连接处壳单元的转动自由 度。立柱与床身的有限元模型如图2.9所示，其中立柱方案1、方案2分别离散为 14176和12003个shell63壳单元，三角形单元比例均小于0.3%;床身的排屑槽离散为 3352个solid45体单元，其他内、外壁板离散为17829个shell63壳单元，三角形单元 的比例为0.6%。有限元模型中三角形单元的比例较少，对计算结果的影响可忽略。

本文采摘自“SGM50A卧式加工中心关键结构件结构分析与动态优化”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！