基于銷軸連接的承力鋼架強(qiáng)度校核

閆青

【摘 要】建立承力鋼架的三維實(shí)體模型，導(dǎo)入ABAQUS軟件后，通過(guò)施加載荷邊界條件，對(duì)耳板內(nèi)環(huán)表面施加固定約束，對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)分析，并得出分析結(jié)果，為鋼架的整體設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】銷軸連接；承力鋼架

一、設(shè)計(jì)概述

承力鋼架架采用矩形鋼管焊接成矩形框架，矩形框架上部采用四個(gè)耳座（用承力銷）與上體進(jìn)行連接，矩形框架下部共安裝有3個(gè)承力點(diǎn)，其中2個(gè)為主承力點(diǎn)、1個(gè)為輔助承力點(diǎn)。

二、承力鋼架強(qiáng)度計(jì)算

（1）已知條件：

承力鋼架材料為Q345R，許用應(yīng)力為189Mpa，承力點(diǎn)材料為18Cr2Ni4WA，許用應(yīng)力為835Mpa。

（2）模型簡(jiǎn)化

為了方便計(jì)算，省去模型中瑣碎、不受力部位，并省略所有圓角及倒角，同時(shí)保證承力鋼架的主、輔承力點(diǎn)位置正確。下圖為承力鋼架幾何模型。

對(duì)承力鋼架賦予材料屬性，見(jiàn)下表：

（3）網(wǎng)格劃分

幾何模型共劃分88091個(gè)節(jié)點(diǎn)和45548個(gè)單元，單元類型為C3D10。

（4）邊界條件

本次分析約束承力鋼架上四個(gè)吊耳與上部連接處，即4個(gè)圓孔內(nèi)表面，約束其個(gè)自由度。

（5）載荷工況

在計(jì)算過(guò)程中，三個(gè)承力點(diǎn)均采用參考點(diǎn)與受力點(diǎn)耦合的方式，對(duì)承力點(diǎn)的載荷均施加在參考點(diǎn)XP1、XP2和XP3上。

三、結(jié)論

承力鋼架在正常工況載荷下，經(jīng)計(jì)算可得所受最大應(yīng)力為100MPa，位于主承力點(diǎn)1位置，主體鋼架位置最大應(yīng)力約為70MPa，整體鋼架最大變形為2mm。均在允許范圍之內(nèi)。