[01008388]快锻液压机机架广义有限元模块数据库开发与关键技术研发

该项目来源于企业横向委托，主要成果如下：1.给出了31.5MN和45MN全预紧快锻液压机机架本体结构在设计载荷工况下等效应力分布和变形规律，指出结构危险位置。2.给出了31.5MN全预紧快锻液压机机架上横梁、下横梁和立柱的拓扑优化结果和尺寸参数优化结果，提供了结构优化设计方案。3.为企业创建了双柱上传动全预紧组合框架式机架的广义模块数据库和广义有限元模块数据库，提高了企业的设计水平和设计效率。4.研究了双柱上传动全预紧组合框架式机架的力学性能，指出上横梁与立柱之间的开缝主要是弯曲性开缝，预紧系数、拉杆立柱刚度比、上横梁刚度和拉杆空间布局位置等因素都会对弯曲开缝的程度产生影响，但预紧系数是所有因素中最主要的控制因素。5.31.5MN全预紧快锻液压机机架的预应力模态分析表明，预紧系数对结构自振频率存在影响，提高预紧系数可以提高结构的自振频率，但不能增大一阶频率。6.认为液压机用螺栓联接件的破坏主要是因为轴力在啮合螺纹段分布不均，致使螺栓螺纹啮合段第一、二扣牙根峰值等效应力波动过大造成。建议塑性预紧方案。成果创新之处在于：首次利用了子模型技术和广义有限元模块，对快锻液压机的上横梁、下横梁和立柱进行了广义模块层面上的优化；首次提出了计算多拉杆分步预紧时初始预紧载荷的逆序插值验证算法；首次提出了广义有限元模块的概念，并研究了广义有限元模块的装配方法；首次采用三维有限元模型进行了全预紧组合机架的预应力模态分析，并分析了预紧力系数与结构自振频率的关系；首次分析了液压机用45°锯齿形螺纹的轴力载荷分布规律和改善轴力分布的措施。