空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明旨在提供一種空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，該評(píng)估方法步驟包括：對(duì)空壓機(jī)車架模型進(jìn)行不同工況下的有限元分析，利用電測(cè)試驗(yàn)對(duì)有限元分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，最后綜合有限元分析結(jié)果與電測(cè)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面評(píng)估。該評(píng)估方法克服現(xiàn)有空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要通過(guò)大量的測(cè)試方能定型，開(kāi)發(fā)成本高，周期長(zhǎng)的缺陷，具有步驟簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，為空壓機(jī)車架的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
【專利說(shuō)明】空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車架結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及一種空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的移動(dòng)式空壓機(jī)市場(chǎng)要占到整個(gè)壓縮機(jī)市場(chǎng)越1/3的市場(chǎng)份額，作為一個(gè)新興市場(chǎng)，移動(dòng)式空壓機(jī)的市場(chǎng)空間相對(duì)更大，利潤(rùn)更高。目前移動(dòng)式空壓機(jī)市場(chǎng)主要由臺(tái)資和外資企業(yè)占據(jù)，市面上自主研發(fā)的空壓機(jī)較少。車架是移動(dòng)式空壓機(jī)的主要承載件，目前國(guó)內(nèi)對(duì)此類車架的設(shè)計(jì)仍處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)其空壓機(jī)工作時(shí)的受力情況引起的對(duì)車架的破壞等問(wèn)題還沒(méi)有進(jìn)行定量的研究，致使產(chǎn)品的初始開(kāi)發(fā)階段極易發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂，需要通過(guò)大量的測(cè)試方能定型，開(kāi)發(fā)成本高，周期長(zhǎng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明旨在提供一種空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，該評(píng)估方法克服現(xiàn)有空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要通過(guò)大量的測(cè)試方能定型，開(kāi)發(fā)成本高，周期長(zhǎng)的缺陷，為空壓機(jī)車架的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確理論依據(jù)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，包括以下步驟:
A、建立空壓機(jī)車架有限元模型，并設(shè)定材料屬性、載荷、約束條件；
B、對(duì)有限元模型在自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況下進(jìn)行有限元分析，得到相應(yīng)工況應(yīng)力云圖；
C、各應(yīng)力云圖上應(yīng)力最大的區(qū)域的區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，選擇自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況中易于實(shí)際進(jìn)行的工況，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體上電測(cè)區(qū)域進(jìn)行電測(cè)試驗(yàn)；
D、對(duì)電測(cè)試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估有限元分析結(jié)果與實(shí)際測(cè)試的誤差范圍，若誤差在允許范圍內(nèi)，則有限元模型及評(píng)估方法建立成功，進(jìn)行全面評(píng)估；若誤差超出允許范圍，則返回步驟A重新進(jìn)行。
[0005]所述的自重垂直起吊工況，包括起吊加速度為Ig的自重垂直起吊工況，起吊加速度為2g的自重垂直起吊工況，起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況；
所述的縱向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、縱向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、縱向傾斜-15°起吊工況；
所述的橫向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、橫向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、橫向傾斜-15°起吊工況。
[0006]所述對(duì)起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況下的有限元分析類型為非線性靜力分析。
[0007]所述自重垂直起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各自重垂直起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。[0008]所述縱向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。
[0009]所述橫向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。
[0010]所述的步驟D中，有限元模型及評(píng)估方法建立成功后，進(jìn)行全面評(píng)估是指有限元分析中出現(xiàn)了超出屈服強(qiáng)度的應(yīng)力區(qū)域，則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)不符合符合質(zhì)量要求，否則則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量要求。
[0011]本發(fā)明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法對(duì)空壓機(jī)車架進(jìn)行有限元分析，結(jié)合空壓機(jī)車架起吊時(shí)的特殊工況，其中Ig自重垂直起吊工況、2g自重垂直起吊工況下，空壓機(jī)車架發(fā)生彈性形變；而4g自重垂直起吊工況下，局部位置受力很大甚至超出了材料的屈服極限，即空壓機(jī)車架發(fā)生塑性形變，所以對(duì)車架進(jìn)行材料非線性靜力分析，更為貼合實(shí)際；1.5g縱向傾斜+15°起吊工況、1.5g縱向傾斜-15°起吊工況、1.5g橫向傾斜+15°起吊工況、1.5g橫向傾斜-15°起吊工況則為空壓機(jī)車架起吊時(shí)發(fā)生搖擺的工況；以上工況覆蓋了空壓機(jī)車架起吊時(shí)可能出現(xiàn)的工況，保證了分析結(jié)果的全面性。通過(guò)對(duì)上述工況下空壓機(jī)車架的有限元分析，得到各個(gè)工況下的應(yīng)力云圖，并對(duì)應(yīng)力云圖中應(yīng)力較大的區(qū)域進(jìn)行電測(cè)試驗(yàn)驗(yàn)證，有限元分析與電測(cè)試驗(yàn)的結(jié)合增強(qiáng)了評(píng)估結(jié)論的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。
[0012]綜上所述，空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法通過(guò)有限元分析與電測(cè)試驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，完成空壓機(jī)車架的結(jié)構(gòu)評(píng)估，具有步驟簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，為空壓機(jī)車架的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確理論依據(jù)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明空壓`機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法流程圖。
[0014]
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1
本實(shí)施例空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法步驟如下:
A、建立空壓機(jī)車架有限元模型，并設(shè)定材料屬性、載荷、約束條件；
B、對(duì)有限元模型在自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況下進(jìn)行有限元分析，得到相應(yīng)工況應(yīng)力云圖；
C、各應(yīng)力云圖上應(yīng)力最大的區(qū)域的區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，選擇自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況中易于實(shí)際進(jìn)行的工況，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體上電測(cè)區(qū)域進(jìn)行電測(cè)試驗(yàn)；
D、對(duì)電測(cè)試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估有限元分析結(jié)果與實(shí)際測(cè)試的誤差范圍，若誤差在允許范圍內(nèi)，則有限元模型及評(píng)估方法建立成功，進(jìn)行全面評(píng)估；若誤差超出允許范圍，則返回步驟A重新進(jìn)行；
所述的自重垂直起吊工況，包括起吊加速度為Ig的自重垂直起吊工況，起吊加速度為2g的自重垂直起吊工況，起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況；
所述的縱向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、縱向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、縱向傾斜-15°起吊工況；
所述的橫向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、橫向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、橫向傾斜-15°起吊工況；
所述對(duì)起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況下的有限元分析類型為非線性靜力分
析；
所述自重垂直起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各自重垂直起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域；
所述縱向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域；
所述橫向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域；
所述的步驟D中，有限元模型及評(píng)估方法建立成功后，進(jìn)行全面評(píng)估是指有限元分析中出現(xiàn)了超出或接近屈服強(qiáng)度的應(yīng)力區(qū)域，則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)不符合質(zhì)量要求，否則則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量要求。
[0018]下面舉例說(shuō)明自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況中的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法:
一、Ig自重垂直起吊工況:
1、在Hypermesh中導(dǎo)入預(yù)設(shè)好的空壓機(jī)車架模型kyjcj.stp ；
2、劃分網(wǎng)格:網(wǎng)格大小為5_;并對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢查；
3、對(duì)車架模型進(jìn)行模擬焊接與螺栓連接；
4、對(duì)材料屬性進(jìn)行設(shè)定:其中起吊架采用管狀結(jié)構(gòu)，所用材料為20號(hào)鋼，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為220Mpa，最小抗拉強(qiáng)度為360Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為7.8g/cm3 ;底盤(pán)和牽引桿是沖壓鋼板焊接件，所用材料為Q235-B，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為355MPa，最小抗拉強(qiáng)度為455Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為
7.8g/cm3 ；
5、對(duì)空壓機(jī)車架材料進(jìn)行設(shè)定:在materials中定義材料,命名為Ml,其中type選擇ISOTROPIC,, Card image選擇ΜΑΤΙ，在編輯下輸入各個(gè)參數(shù)值，E為2.le+5、NU為0.3、RHO為 7.8e-9。
[0019]6、建立屬性組:在 properties 中，type 選擇 2D, card image 選擇PSHELL, materials選擇所建的材料Ml，在編輯中下的T中輸入車架的厚度值，為空壓機(jī)車架上各部件選擇相應(yīng)的厚度值；
7、模型修正:在tool中，應(yīng)用faces和normals檢查有限元模型是否存在重復(fù)面以及法線是否一致，對(duì)出現(xiàn)的不一致情況進(jìn)行修正；
8、施加邊界條件及載荷分布
選擇在Analysis中的constrains對(duì)車架起吊處設(shè)置為約束6個(gè)自由度,命名為conl ；
在ID中利用rigids來(lái)約束模型上所安裝的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻器、油箱等；并在建立好的RBE2上施加質(zhì)量塊，并將各零件質(zhì)量添加在ID中的masses中，命名為massl ；
在load collectors中設(shè)置其Ig垂直向下重力加速度；Card image選擇GRAV,編輯其數(shù)值分別為，G=9800、N1=0、N2=0、N3=-1，命名為Gl ；
在Analysis中的1adsteps建立計(jì)算工況，type選擇linear static, SPC選擇所建的conl, LOAD選擇Gl,命名為dis_l ；
9、有限元分析:利用上述步驟建立的有限元模型，在NX-NASTRAN中使用“SESTATIC101-多約束”線性求解器進(jìn)行有限元分析計(jì)算，得到應(yīng)力云圖；
10、應(yīng)力云圖中較大應(yīng)力區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體的電測(cè)區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理后貼上應(yīng)變片，將應(yīng)變片與DH3816靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行連接；
11、對(duì)貼片完畢后的空壓機(jī)車架實(shí)體進(jìn)行起吊試驗(yàn)，起吊工況為Ig自重垂直起吊工況，落地時(shí)平衡采樣，起吊后進(jìn)行測(cè)試并記錄電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
12、將電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)力云圖中對(duì)應(yīng)電測(cè)區(qū)域的應(yīng)力值進(jìn)行對(duì)比，二者誤差位于誤差范圍內(nèi)，且應(yīng)力云圖中未出現(xiàn)超出屈服強(qiáng)度的應(yīng)力區(qū)域，因此可以判斷該空壓機(jī)車架符合該工況下的質(zhì)量要求。
[0020]二、4g自重垂直起吊工況非線性靜力分析:
1、在Hypermesh中導(dǎo)入預(yù)設(shè)好的空壓機(jī)車架模型kyjcj.stp ；
2、劃分網(wǎng)格:網(wǎng)格大小為5_;并對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢查；
3、對(duì)車架模型進(jìn)行模擬焊接與連接；
4、對(duì)材料屬性進(jìn)行設(shè)定:其中起吊架采用管狀結(jié)構(gòu)，所用材料為20號(hào)鋼，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為220Mpa，最小抗拉強(qiáng)度為360Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為7.8g/cm3 ;本車架是金屬結(jié)構(gòu)焊接件，所用材料為Q235-B，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為355MPa，最小抗拉強(qiáng)度為455Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為7.8g/cm3 ；
5、對(duì)空壓機(jī)車架材料進(jìn)行設(shè)定:在materials中定義材料,命名為Ml,其中type選擇ISOTROPIC, card image選擇ΜΑΤΙ，在編輯下輸入各個(gè)參數(shù)值，E為2.le+5、NU為0.3、RHO為 7.8e-9，在 MATSl 中，type 選擇 PLASTIC、UMITl 數(shù)值為 220Mpa ；
6、建立屬性組:在properties 中，type 選擇 2D, card image 選擇 PSHELL, materials選擇所建的材料M1，在編輯中下的T中輸入車架的厚度值，為空壓機(jī)車架上各部件選擇相應(yīng)的厚度值；
7、模型修正:在tool中，應(yīng)用faces和normals檢查有限元模型是否存在重復(fù)面以及法線是否一致，對(duì)出現(xiàn)的不一致情況進(jìn)行修正；
8、施加邊界條件及載荷分布
選擇在Analysis中的constrains對(duì)車架起吊處設(shè)置為約束6個(gè)自由度,命名為conl ；
在ID中利用rigids來(lái)約束模型上所安裝的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻器、油箱等；并在建立好的RBE2上施加質(zhì)量塊，并將各零件質(zhì)量添加在ID中的masses中，命名為massl ； 在load collectors中設(shè)置其4g垂直向下重力加速度；Card image選擇GRAV,編輯其數(shù)值分別為，G=39200、Nl=O、N2=0、N3=-1，命名為 G4 ；
在Analysis中的1adsteps建立計(jì)算工況,type選擇nonlinear static, SPC選擇所建的conl, LOAD選擇G4，命名為dis_l ；
9、有限元分析:利用上述步驟建立的有限元模型，在NX-NASTRAN中使用“NLSTATIC106”非線性求解器進(jìn)行有限元分析計(jì)算，得到應(yīng)力云圖；
10、應(yīng)力云圖中較大應(yīng)力區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體的電測(cè)區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理后貼上應(yīng)變片，將應(yīng)變片與DH3816靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行連接；
11、對(duì)貼片完畢后的空壓機(jī)車架實(shí)體進(jìn)行起吊試驗(yàn)，起吊工況為Ig自重垂直起吊工況，落地時(shí)平衡采樣，起吊后進(jìn)行測(cè)試并記錄電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)乘以4，預(yù)估得到4g自重垂直起吊工況下的電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
12、將后者電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)力云圖中對(duì)應(yīng)電測(cè)區(qū)域的應(yīng)力值進(jìn)行對(duì)比，二者誤差位于誤差范圍內(nèi)，且應(yīng)力云圖中未出現(xiàn)超出屈服強(qiáng)度的應(yīng)力區(qū)域，因此可以判斷該空壓機(jī)車架符合該工況下的質(zhì)量要求。
[0021]三、1.5g縱向傾斜-15°起吊工況，即重力施加位置在整體坐標(biāo)軸的方向與-Z軸夾角為15°，與-Y軸夾角75°:
1、在Hypermesh中導(dǎo)入預(yù)設(shè)好的空壓機(jī)車架模型kyjcj.stp ；
2、劃分網(wǎng)格:網(wǎng)格大小為5_;并對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢查；
3、對(duì)車架模型進(jìn)行模擬焊接與連接；
4、對(duì)材料屬性進(jìn)行設(shè)定:其中起吊架采用管狀結(jié)構(gòu)，所用材料為20號(hào)鋼，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為220Mpa，最小抗拉強(qiáng)度為360Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為7.8g/cm3 ;本架和牽引架是沖壓鋼板焊接件，所用材料為Q235-B，其出廠狀態(tài)下的屈服應(yīng)力為355MPa，最小抗拉強(qiáng)度為455Mpa，彈性模量2.1 X IO5Mpa,泊松比為0.3，密度為
7.8g/cm3 ；
5、對(duì)空壓機(jī)車架材料進(jìn)行設(shè)定:在materials中定義材料,命名為Ml,其中type選擇ISOTROPIC, card image選擇ΜΑΤΙ，在編輯下輸入各個(gè)參數(shù)值，E為2.le+5、G為8.le+4、NU 為 0.3、RHO 為 7.8e-9 ；
6、建立屬性組:在properties 中，type 選擇 2D, card image 選擇 PSHELL, materials選擇所建的材料M1，在編輯中下的T中輸入車架的厚度值，為空壓機(jī)車架上各部件選擇相應(yīng)的厚度值；
7、模型修正:在tool中，應(yīng)用faces和normals檢查有限元模型是否存在重復(fù)面以及法線是否一致，對(duì)出現(xiàn)的不一致情況進(jìn)行修正；
8、施加邊界條件及載荷分布
選擇在Analysis中的constrains對(duì)車架起吊處設(shè)置為約束6個(gè)自由度,命名為con2 ；
在ID中利用rigids來(lái)約束模型上所安裝的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻器、油箱等；并在建立好的RBE2上施加質(zhì)量塊，并將各零件質(zhì)量添加在ID中的masses中，命名為massl ；
在load collectors中設(shè)置其1.5g垂直向下重力加速度；Card image選擇GRAV,編輯其數(shù)值分別為，G=14700、Ν1=0、Ν2=-0.260、Ν3=-0.966，命名為 Gl.5g (-Y);
在Analysis中的1adsteps建立計(jì)算工況，type選擇linear static, SPC選擇所建的 con2, LOAD 選擇 Gl.5g (_Y)，命名為 dis-l.5g (_Y)；
9、有限元分析:利用上述步驟建立的有限元模型，在NX-NASTRAN中使用“SESTATIC101-多約束”線性求解器進(jìn)行有限元分析計(jì)算，得到應(yīng)力云圖；
10、應(yīng)力云圖中較大應(yīng)力區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體的電測(cè)區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理后貼上應(yīng)變片，將應(yīng)變片與DH3816靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行連接；
11、對(duì)貼片完畢后的空壓機(jī)車架實(shí)體進(jìn)行起吊試驗(yàn)，起吊工況為Ig縱向傾斜-15°起吊工況，落地時(shí)平衡采樣，起吊后進(jìn)行測(cè)試并記錄電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)乘以1.5，預(yù)估得到1.5g縱向傾斜-15°起吊工況下的電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
12、將后者電測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)力云圖中對(duì)應(yīng)電測(cè)區(qū)域的應(yīng)力值進(jìn)行對(duì)比，二者誤差位于誤差范圍內(nèi)，且應(yīng)力云圖中未出現(xiàn)超出屈服強(qiáng)度的應(yīng)力區(qū)域，因此可以判斷該空壓機(jī)車架符合該工況下的質(zhì)量要求。
[0022]以上實(shí)施例為本發(fā)明7種工況中的具有典型代表的3種，其他工況下的評(píng)估方法與上述方法步驟類似，僅為相應(yīng)具體參數(shù)上的變化；最后，綜合考慮7種工況下的分析與測(cè)試結(jié)果，本實(shí)施例中使用的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量要求。
【權(quán)利要求】
1.一種空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于包括以下步驟: A、建立空壓機(jī)車架有限元模型，并設(shè)定材料屬性、載荷、約束條件； B、對(duì)有限元模型在自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況下進(jìn)行有限元分析，得到相應(yīng)工況應(yīng)力云圖； C、各應(yīng)力云圖上應(yīng)力較大的區(qū)域設(shè)為電測(cè)區(qū)域，選擇自重垂直起吊工況、縱向傾斜起吊工況、橫向傾斜起吊工況中易于實(shí)際進(jìn)行的工況，對(duì)空壓機(jī)車架實(shí)體上電測(cè)區(qū)域進(jìn)行電測(cè)試驗(yàn)； D、對(duì)電測(cè)試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估有限元分析結(jié)果與實(shí)際測(cè)試的誤差范圍，若誤差在允許范圍內(nèi)，則有限元模型及評(píng)估方法建立成功，進(jìn)行全面評(píng)估；若誤差超出允許范圍，則返回步驟A重新進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于: 所述的自重垂直起吊工況，包括起吊加速度為Ig的自重垂直起吊工況，起吊加速度為2g的自重垂直起吊工況，起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況； 所述的縱向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、縱向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、縱向傾斜-15°起吊工況； 所述的橫向傾斜起吊工況，包括起吊加速度為1.5g、橫向傾斜+15°起吊工況，起吊加速度為1.5g、橫向傾斜-15°起吊工況。
3.如權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于: 所述對(duì)起吊加速度為4g的自重垂直起吊工況下的有限元分析類型為非線性靜力分析。
4.如權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于:所述自重垂直起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各垂直起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于:所述縱向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于:所述橫向傾斜起吊工況模擬過(guò)程中，在空壓機(jī)車架有限元模型中的起吊架頂部約束全部自由度，通過(guò)有限元分析求出各縱向傾斜起吊工況下各關(guān)鍵部位的位移與應(yīng)力情況，計(jì)算出該工況下車架最大應(yīng)力，找出應(yīng)力較大的區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，其特征在于:所述的步驟D中，有限元模型及評(píng)估方法建立成功后，進(jìn)行全面評(píng)估是指有限元分析中出現(xiàn)了應(yīng)力超出屈服強(qiáng)度或應(yīng)力值接近屈服強(qiáng)度的區(qū)域，則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)不符合質(zhì)量要求，否則證明空壓機(jī)車架結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量要求。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103793554SQ201310732025
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】尹輝俊, 劉媛媛, 莫翔明, 孫釗, 李峰, 王新宇 申請(qǐng)人:廣西科技大學(xué), 柳州福臻車體實(shí)業(yè)有限公司, 尹輝俊, 莫翔明