《表1 各个测点的静态应力和计算应力》

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《卷钢座架强度的理论计算与试验结果的对比》

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应用有限元软件Abaqus计算座架同时受到法力N1和N2作用时的应力。首先，根据座架的设计尺寸，用三维实体建模软件SolidWorks建立座架的全尺寸实体模型，然后将实体模型输入到有限元软件Abaqus，用Abaqus-CAE软件划分座架的有限元网格，见图3，整个模型有约100万个节点、79万个六面体单元组成。根据座架的材料型号，将座架各种材料的弹性模量、泊松比等数据输入到Abaqus模型里面，最后根据实际情况设置座架的受力和边界条件。卷钢作用在V形槽的力N1和N2就是座架的受力，在座架底面设置垂直支撑约束，在座架的底架侧梁上的卡槽和挡块处分别设置纵向和横向约束。在输入材料参数、座架受力和约束边界条件后，就可以计算座架的应力分布，计算结果见图4。根据图4的应力分布，在座架应力比较大的地方都布置了应变片，见图5。进行座架静强度试验时，相同工况的试验连续做3次，以3次试验的应力测量结果的平均值作为测量值。计算应力和测量应力的数值以及误差见表1，可见在座架的所有测点中，测点7的应力最大，其值为57.89 MPa，计算值与测量值之间的相对误差为3.02%。由表1还可以看出，测点2，5，6，13，14，15，18的测量应力都比较大，其对应的计算应力也比较大。由此可见，座架有限元理论计算得出的最大应力值与试验测量的最大应力值位置对应，数值接近。需要说明的是，测点8的测量值和理论计算值之间的相对误差达到21.81%，原因是该测点的测量值比较小，容易受到外部因素的干扰。