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標題: 機械強度校核 [打印本頁]

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 12:09
標題: 機械強度校核
本帖最后由風若寒于 2014-9-2 12:10 編輯

最近做了一臺鋼管彎曲機，主機如圖所示，現在做了下上梁和下梁強度校核，我用solidworks分析和自己計算的差別很大，用solidworks計算結果是合格，自己按照計算公式計算，下梁的撓度是2.61mm，上梁的撓度是3.78mm，我用的計算公式是f=P*L*L*L/(48EI),油缸最大力是160kN，兩個立柱中心距是1270mm，上下梁零件3D圖在附近里，請高手幫我看一下，是不是我算錯了

作者: lyz815 時間: 2014-9-2 14:05
其他軟件打不開啊！換個格式吧

作者: 蝦米游海 時間: 2014-9-2 14:13
你的公式是簡支梁的，而上橫梁與立柱的連接可以看成是剛性的，這樣公式就不適合了，或者可以把這個結構看成一個框架

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 14:41

蝦米游海發表于 2014-9-2 14:13
你的公式是簡支梁的，而上橫梁與立柱的連接可以看成是剛性的，這樣公式就不適合了，或者可以把這個結構看成 ...

我是按簡支梁的公式算的，兩邊立柱是空心的，沒多大的支持力，按框架算不合適吧

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 14:44

蝦米游海發表于 2014-9-2 14:13
你的公式是簡支梁的，而上橫梁與立柱的連接可以看成是剛性的，這樣公式就不適合了，或者可以把這個結構看成 ...

電腦上只裝了solidworks，我轉了下IGS格式，你看下能不能打開吧

作者: 寂靜天花板 時間: 2014-9-2 15:31
本帖最后由寂靜天花板于 2014-9-2 15:41 編輯

下梁上一堆東西，為什么不等量轉換成力，這都是外力，先算支座反力，然后再算剪力和彎矩。
再者什么叫用solidworks計算結果是合格，判斷的依據是什么，如果是安全系數的話，那建議你好好讀讀安全系數是什么，安全系數包括撓度和轉角嗎，你計算撓度有什么用意，來反證solidworks嗎，反證不了的，因為二者根本就不是一回事。

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 16:11

寂靜天花板發表于 2014-9-2 15:31
下梁上一堆東西，為什么不等量轉換成力，這都是外力，先算支座反力，然后再算剪力和彎矩。
再者什么叫用so ...

我沒有說要反證solidworks的意思吧，solidworks可以看受力和變形的，我只是說我用solidworks分析是可以的，但是我自己用公式計算變形比較大，我是想讓大家幫我看下是不是我算錯了。如果你覺得我算錯了或者solidworks分析的方法不對，你可以指出來

補充內容 (2014-9-3 14:34):
梁兩端是套在立柱上面，然后用螺絲鎖緊的

作者: 寂靜天花板 時間: 2014-9-2 16:33
以上梁為例
首先按安全系數研判，用simulation分析結果最小安全系數0.95，上梁不合格。其次如果把上梁看成是簡支梁，則用公式計算上梁的撓度為2，而不是3.78。

(, 下載次數: 213) (, 下載次數: 215)

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 16:49

風若寒發表于 2014-9-2 16:11
我沒有說要反證solidworks的意思吧，solidworks可以看受力和變形的，我只是說我用solidworks分析是可以的 ...

2.61和3.78是我自己算的，0.65是solidworks分析出來的，這個就是上面那個油缸往下壓，然后上梁和下梁受力

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 17:11

寂靜天花板發表于 2014-9-2 16:33
以上梁為例
首先按安全系數研判，用simulation分析結果最小安全系數0.95，上梁不合格。其次如果把上梁看成 ...

這個梁不是中間受力的嗎？你那個看起來怎么是一端受力？我是剛剛學習使用solidworks做受力分析，你看我分析的方法有什么不對？我只會看應力和應變，那個安全系數還沒搞明白。然后你算的是撓度是2mm，我算的是3.78，你是用哪個公式算的？截面慣性距是取多大的？

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 17:50

風若寒發表于 2014-9-2 16:49
2.61和3.78是我自己算的，0.65是solidworks分析出來的，這個就是上面那個油缸往下壓，然后上梁和下梁受力 ...

這個是用45鋼的，不過也確實差了一點，但是主要是我覺得我用solidworks分析和自己計算的相差很大，不知道是不是自己算的不對，接下來要加多厚也把不準

作者: 風若寒 時間: 2014-9-2 19:52

風若寒發表于 2014-9-2 17:11
這個梁不是中間受力的嗎？你那個看起來怎么是一端受力？我是剛剛學習使用solidworks做受力分析，你看我分 ...

我是按照簡支梁的公式計算，截面取中間的那個面 P=160kN， L=1.27m，E=205GP，I=8.8E-6 ，算出來的結果是撓度是3.78mm，這么算對嗎?

作者: wo103838 時間: 2014-9-3 08:24
我也下載來看看

作者: eddyzhang 時間: 2014-9-3 09:25
我們以前算這些門架結構都不可能這樣算的。三樓的蝦米已經說了，這種結構應該怎么算。那為什么還要按自己的那一套去算，方向錯了，能有正確的結果嗎。機械手冊上有最基本的公式，關鍵自己清楚應該怎么簡化。

作者: 愛貓人士薛定諤 時間: 2014-9-3 13:53
樓主大俠可否提供一下橫梁、柱的截面尺寸和長度尺寸

作者: 風若寒 時間: 2014-9-3 14:15

愛貓人士薛定諤發表于 2014-9-3 13:53
樓主大俠可否提供一下橫梁、柱的截面尺寸和長度尺寸

這個是二維圖紙，3D圖首層有solidworks的的文件

作者: machel77 時間: 2014-9-3 15:07
本帖最后由 machel77 于 2014-9-3 15:08 編輯

從樓主所給圖紙看，上梁與立柱屬固定連接，再用簡支梁公式計算不合適。簡支梁就是說梁的兩端搭在兩個支撐物上，兩端鉸接，現實看是只有兩端支撐在柱子上的梁，主要承受彎距的單跨結構.一般為靜定結構。

作者: machel77 時間: 2014-9-3 15:18
而且，我覺得更應該考慮上梁強度和立柱的穩定性。

作者: civiling1204 時間: 2014-9-3 15:22
首先這個結構肯定不能按照簡支梁來計算，如果設計的時候上梁的固定一端用轉軸，另一端用橫向滑套就可以了。

總的來看這個結構對于上梁和兩邊的支撐桿構成了典型的門形結構，作用力居中，屬于對稱結構添加堆成載荷

對于下梁的計算，要看下梁怎么和底座固定的，弄死了也是門形梁

對于下梁的載荷，要看滾輪座的剛度，壓彎中間的管，力的傳遞主要靠兩側的滾輪，那么下梁受到的是對稱的均布載荷，計算略有不同

對Solidworks的計算，多年前用過，確實和手算偏差大，不是自己的強項啊

不過從受力優化的角度看，上下梁都最好立著安裝，現在是“趴著”的，受力的差距是看bh^3的

作者: 風若寒 時間: 2014-9-3 15:25

machel77 發表于 2014-9-3 15:07
從樓主所給圖紙看，上梁與立柱屬固定連接，再用簡支梁公式計算不合適。簡支梁就是說梁的兩端搭在兩個支撐物 ...

我也不敢確定，兩個梁是用立柱連接的，立柱是空心的，兩端車小了一點，套到梁的孔里面，然后外用螺母鎖緊的，我是覺得他他和立柱之間受力面積不是很大，所以就當做簡支梁算了，現在我頭都大了。

作者: 風若寒 時間: 2014-9-3 15:31

civiling1204 發表于 2014-9-3 15:22
首先這個結構肯定不能按照簡支梁來計算，如果設計的時候上梁的固定一端用轉軸，另一端用橫向滑套就可以了。 ...

下梁和底座是用螺釘鎖緊的，剛性應該比上梁要強，而且下梁受力是對稱分布的，所以下梁我覺得問題應該不大，主要就是上梁的問題，你也覺得應該用兩端固定梁的公式來計算嗎

作者: 愛貓人士薛定諤 時間: 2014-9-3 16:01
上方的門式結構我用門式剛架軟件了一下；
鋼的E差別不大，所以選的Q235；
上梁截面為230X100均質方鋼梁；
立柱為直徑65均質鋼柱；
(, 下載次數: 108) (, 下載次數: 100) (, 下載次數: 110) (, 下載次數: 95) (, 下載次數: 108)
5節點處位移最大為1.775mm，由于下方橫梁也要受力變形，應該進一步完善模型，樓主可否提供一下底座支架的圖紙。

作者: 風若寒 時間: 2014-9-3 16:10
本帖最后由風若寒于 2014-9-3 16:11 編輯

愛貓人士薛定諤發表于 2014-9-3 16:01
上方的門式結構我用門式剛架軟件了一下；
鋼的E差別不大，所以選的Q235；
上梁截面為230X100均質方鋼梁； ...

底座用8#槽鋼焊接做的，用螺釘鎖緊，立柱是空心鋼管做的，不是實心的

作者: 愛貓人士薛定諤 時間: 2014-9-3 16:17
本帖最后由愛貓人士薛定諤于 2014-9-3 16:32 編輯

改成直徑72厚8，1.915
(, 下載次數: 123)
用結構力學的方法也是一樣算，而這個小軟件算這些結構和手算誤差很小

作者: civiling1204 時間: 2014-9-3 16:59

風若寒發表于 2014-9-3 15:31
下梁和底座是用螺釘鎖緊的，剛性應該比上梁要強，而且下梁受力是對稱分布的，所以下梁我覺得問題應該不大 ...

如果兩邊那兩根圓管立柱足夠強壯的話，就是按兩端固定的門形梁計算。如果沒那么強壯，估計就得按998說的，按鉸接算了。
對于立管算不算強壯，我沒有這方面的判斷經驗。
不過看設計，如果你現在直接把上梁立起來，變形之類的結果會好很多

作者: 風若寒 時間: 2014-9-3 17:22

civiling1204 發表于 2014-9-3 16:59
如果兩邊那兩根圓管立柱足夠強壯的話，就是按兩端固定的門形梁計算。如果沒那么強壯，估計就得按998說的， ...

我們這個寬度比厚度大主要是因為油缸比較大，窄的話油缸不好放，也不好看，然后有了這個寬度后，也不需那么厚了，所以就成了寬度比厚度大這個樣子了

作者: 709079691 時間: 2014-9-3 17:25
誰能給我解釋下，你們在說什么嗎？ LZ的意思應該是驗算擾度，咋和安全系數扯上關系了？這結構光算上梁和下梁的擾度是不是不夠，立柱也有彎矩需要算下吧。

作者: andyany 時間: 2014-9-3 21:22

風若寒發表于 2014-9-3 17:22
我們這個寬度比厚度大主要是因為油缸比較大，窄的話油缸不好放，也不好看，然后有了這個寬度后，也不需那 ...

合格比好看更重要。
撓度過大，就是抗彎不足。離中心線越遠，對抗彎貢獻越大。所以增厚比增寬更有效。

作者: ZARD 時間: 2014-9-3 21:47

1.我也沒下資料看，也沒興趣，嘻嘻
2.我不知道樓主加載荷在SW里怎么加的，是加的類似于均布載荷？還是和簡圖一樣的集中載荷？這樣出來的效果不一樣的
3.按照樓主這么分析，這個看作是兩端固定鉸鏈就行了，不用看作一端固支一段可動
4.你若是要保證強度可靠，盡量選“工”字，“口”字型的鋼材就行
5.對于如題的集中載荷，選碳鋼合金鋼比較可靠，45，q235等都行
6.竊以為，最容易出現問題的是兩端支撐的扭動，這直接影響下面刀具的使用（圖看不太清，可能不對）
7.以上都是我杜撰的，沒看過啥資料，沒必要列一堆式子裝逼
8.樓主是自己做的項目？
9.我感覺你用軟件分析的結果更可靠
10.其實我也不知道我說的啥，嘻嘻

作者: ZARD 時間: 2014-9-3 21:49
樓主的困擾應該只是手算為什么比軟件算的變形要大吧？
你軟件里怎么加載荷的呀

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 08:02

ZARD 發表于 2014-9-3 21:49
樓主的困擾應該只是手算為什么比軟件算的變形要大吧？
你軟件里怎么加載荷的呀

是的，我搞不清是自己算錯了了，還是solidworks分析的方式有問題，我加載就是用那個與油缸配合的沉孔面加載

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 10:45
經過各位大俠的指點，然后我查了一些資料，這個結構是應該按照框架結構來計算，計算原理如圖

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 10:59
我計算時是按照上梁中間截面計算慣性距，計算上梁的慣性距I=8.8*E-6 ，立柱I=8.3*E-7，立柱的反力矩M=7.58*E3，最后用疊加法計算撓度=2.94mm ，大家如果有空，可以幫我驗證下我算的對不對，至于998大俠說的“
7，再就是精確計算修正，比如油缸座是有面積的，這就是一個‘均載計算’，修正橫梁變形，再就是精確計算立柱到底轉角多大，”我還沒有解決，如有知道的，麻煩指點一下或者提供下資料

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 11:06
本帖最后由風若寒于 2014-9-4 11:47 編輯

請各位大俠指教 @2266998 @lyz815 @老鷹 @蝦米游海 @寂靜天花板 @eddyzhang @machel77 @civiling1204 @ZARD

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 11:07
貌似我召喚的方式不對

作者: eddyzhang 時間: 2014-9-4 12:01
思維方向是對的，請繼續下去。建議用excel比較容易閱讀。

作者: neckman 時間: 2014-9-4 12:36
solidowork 計算的 Q235材料，擾度0.52mm 兩端固定約束

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 12:55

neckman 發表于 2014-9-4 12:36
solidowork 計算的 Q235材料，擾度0.52mm 兩端固定約束

我以前也是用solidworks分析的，覺得是可以的，我覺得現在這個算法問題最大的是那個橫梁的截面選取，因為它只是中間有個孔，我用的那個截面積算相當于吧那個孔變成個長的槽，把橫梁分成兩塊了，這么算應該也是有問題的

作者: 風若寒 時間: 2014-9-4 13:30

lyz815 發表于 2014-9-2 14:05
其他軟件打不開啊！換個格式吧

這是你要的框架總裝3D圖，你可以看下

作者: 獅子王中澤 時間: 2014-9-4 15:02
學習

作者: 寂靜天花板 時間: 2014-9-4 20:02
使用經典的簡支梁撓度公式計算上梁撓度為2.1mm，使用simulation分析得到上梁Y向位移為2.2mm。注意位移結果不能采用合位移，而要使用Y向位移。
(, 下載次數: 92)

上梁的等量應力結果采用的米沃斯應力結果，一般理解為第四強度理論的等效應力。
(, 下載次數: 93)

從目前的分析看，上梁的安全系數為2.6，應該算可以，但實際上是不可能使用這么厚的鋼板的，如果需要，都是中板材疊加焊接而成，如果按重型設備的安全系數4-6來算，還有提升空間。
其實如樓主所說，此機架牌坊最好當成門形框架，整體分析比較方便，因為梁與立柱之間連接狀態變成了內部。

作者: /mg愛琴海 時間: 2014-9-4 21:17
我是覺得既然都使用solidworks計算應力分布了，那就直接建立整個框架主要受力結構的有限元模型得了，這樣得到的結果比你的簡支梁和只對上下梁的計算結果要可靠的多，要不這些受力分析軟件的優勢在什么地方呢？使用簡化模型前提是簡化結果要反應實際情況的主要問題，看了一些回復，主要還是在糾結兩端支點的約束怎么定義，既然不知道立柱對約束的影響，為什么不加兩個接觸的約束，建立個對稱的模型分析一下應呢？

作者: 578079012 時間: 2014-9-4 21:54
這下載還要威望。。。沒法幫你了 =。=

作者: 流年小生 時間: 2014-9-4 22:01
表示差距很大

作者: ypleer520 時間: 2014-9-5 14:55
求solidworks受力分析的教程

作者: 好方案 時間: 2014-9-9 00:47
俺是來學習的

作者: stoplonely 時間: 2014-9-9 11:54
這一系列聯動貼看的很過癮。。

作者: aber 時間: 2014-9-9 14:15
受力分析和強度校核是我心中永遠的痛，需要學習。

作者: neckman 時間: 2014-9-10 14:29

寂靜天花板發表于 2014-9-4 20:02
使用經典的簡支梁撓度公式計算上梁撓度為2.1mm，使用simulation分析得到上梁Y向位移為2.2mm。注意位移結果不 ...

你這個是兩端鉸接連接吧，
固定的話位移還要下，

作者: alas99 時間: 2014-9-10 15:53

風若寒發表于 2014-9-4 10:45
經過各位大俠的指點，然后我查了一些資料，這個結構是應該按照框架結構來計算，計算原理如圖

這個和你的模型還有點差別,c、d兩個點應為剛節點，整體結構為3次超靜定結構才對，這個模型為1次超靜定結構

作者: 陽光MAN 時間: 2014-9-10 18:30

578079012 發表于 2014-9-4 21:54
這下載還要威望。。。沒法幫你了 =。=

請問這個事你的qq號碼嗎？

作者: WALEWEN 時間: 2014-9-12 07:55
頂起

作者: 天路客向東 時間: 2014-10-9 17:08

風若寒發表于 2014-9-4 10:45
經過各位大俠的指點，然后我查了一些資料，這個結構是應該按照框架結構來計算，計算原理如圖

這是哪本書啊，求書名。

作者: 半截磚頭 時間: 2014-10-9 19:27
大神很多

作者: 《桀》 時間: 2014-10-9 23:30
學習

作者: cm6228 時間: 2014-10-10 16:11
路過學習中

作者: 風若寒 時間: 2014-10-10 17:35

天路客向東發表于 2014-10-9 17:08
這是哪本書啊，求書名。

材料力學啊，你可以在超星圖書館里找到這本書，美國鐵摩辛柯1989年出版的材料力學

作者: 大眾CC 時間: 2014-10-10 18:49
最近還一直在看材料力學，希望以后能自己計算個減速器

作者: jane11131 時間: 2014-10-11 11:45
都是專家啊，學習了

作者: 阿哲J 時間: 2014-10-17 04:20
下著看看，學習先

作者: wind852 時間: 2014-10-17 23:10
好多大神呀

作者: 405452975 時間: 2014-10-18 19:42
不懂，學習啊

作者: ding5472921 時間: 2015-3-5 10:53
受啟發了

作者: 28126 時間: 2015-3-5 11:50
其實我是來賺積分的

作者: m_e 時間: 2015-5-4 19:04
是因為手算的時候用簡支梁公式，SW分析用固定端所以結果不一樣吧？

作者: qingcailan 時間: 2015-5-4 21:48

作者: TAC50 時間: 2015-12-23 14:40
雖然是老帖，但是也要回個帖，多學習，多交流

作者: shi.zhang 時間: 2015-12-23 15:24
贊，大家都很厲害

作者: 百米小子 時間: 2015-12-24 08:54
學習中

作者: 萬寶龍 時間: 2015-12-24 13:52
很深啊，還沒到使用等級

作者: zhanhaipeng 時間: 2021-11-21 10:29
2266998
你那個東西沒有什么再說的了，拉桿結構就按我說的算精度就足夠了，全焊接結構，假如手算，就在立梁與橫梁之間‘切一條線’，特別注意，先假設橫梁端部載荷是‘三角形的’，千萬別設置為‘等均載’，有些家伙錯在此
2266998
‘三角形載荷’先簡化為集中載荷，自由支撐加載，把‘三角形載荷’套回給立柱，計算彎曲，把彎曲再套回橫梁，作為‘附加彎曲’，建立‘疊代計算關系式’就可以了，按有些元，你就作為一個‘整體，先假設下約束
2266998
你把下約束設置好，計算上面就可以了，計算好了，再帶回’下約束‘，就可以了，我說的這個過程，你應該完全可以聽懂，我公司里面，安排人家計算，就是這么交待一下，就算出來了，假如還不理解，你要看基礎書籍了

作者: 檐下燕 時間: 2021-11-25 09:58
操作一下

作者: weilai12i 時間: 2021-12-18 22:07
白白白

作者: 許康xuxu 時間: 2021-12-19 09:52
66666666666666666666

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