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液壓機是制品成形生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，隨著我國設(shè)備制造業(yè)的興盛，對大型鍛造液壓機設(shè)備的需求越來越多。以液壓機整機為設(shè)計單位的設(shè)計方法因設(shè)計周期長已不適應(yīng)激烈的市場競爭。廣義模塊化設(shè)計將參數(shù)化設(shè)計和變量化分析技術(shù)引入模塊化設(shè)計，克服了傳統(tǒng)模塊化設(shè)計的局限，必將成為可適應(yīng)設(shè)計和大規(guī)模定制中的重要設(shè)計方法和核心技術(shù)。由于CAD造型軟件與CAE有限元分析軟件的模型差異、設(shè)計人員和分析人員的分工協(xié)作等實際因素的存在，使得液壓機產(chǎn)品的廣義模塊化設(shè)際情況由經(jīng)驗確定。
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。因為拉桿在實際預(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使用兩個空間梁單元beam4模擬1根拉桿，拉桿節(jié)點坐標X，Y為獨立參數(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坐標值，Z2取Z1，Z3和的一半。PSMESH命令在(X，Y，Z2)節(jié)點位置處建立整體笛卡爾坐標系下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分析模型中的拉桿單元和相應(yīng)的節(jié)點，通過SLOAD命令對各個預(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)點與拉桿直徑范圍內(nèi)的上橫梁頂部或下橫梁底部節(jié)點具有相同的自由度。
液壓機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，為了模擬導(dǎo)向?qū)σ簤簷C預(yù)應(yīng)力機架的影響，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-點”接觸單元CONTAC52模擬間隙導(dǎo)向的作用。
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