用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，該拉力試驗裝置為一由AB/B鋼板制作的六邊形板，六邊形板中的相對的兩個平行的邊長相等且較長，其余四個邊長度相等且較短，該六邊形板的同一側(cè)面的兩端靠近相對的兩個角位置處固定有圓形鐵餅，該兩個圓形鐵餅的中點(diǎn)之間的連線平行于兩個較長的邊，且穿過該六邊形板的中點(diǎn)，穿過每個圓形鐵餅和六邊形板開有圓孔。本實(shí)用新型的拉力試驗裝置在輔助裝置的配合下利用拉力儀器配合可以精密地測試出拉力參數(shù)，進(jìn)而驗證有限元分析的數(shù)據(jù)，對機(jī)械部件的軟件設(shè)計提供了有力的參考。
【專利說明】 用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造，具體涉及一種船用柴油機(jī)制造中用于驗證有限元分析軟件對工裝分析結(jié)果的拉力試驗用的試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]有限元分析軟件在當(dāng)今的機(jī)械制造行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，它的實(shí)用性、準(zhǔn)確性被國際上諸多知名企業(yè)認(rèn)可。通過計算機(jī)仿真技術(shù)對機(jī)械設(shè)計進(jìn)行有限元分析的方法，從誕生以來，經(jīng)過多年的不斷完善，已經(jīng)日趨成熟，必將成為將來機(jī)械設(shè)計必不可少的分析手段。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)需要利用有限元分析軟件對某些復(fù)雜部件進(jìn)行有限元分析的時候，常常無法對分析的結(jié)果進(jìn)行驗證。造成計算分析結(jié)果無從比對，無法知曉其正確性。另夕卜,市面上的有限元分析軟件不勝枚舉，ANSYS, Abaqus, Hyperworks等等諸多分析軟件對同一個部件分析后，得出的分析結(jié)果也不盡相同。即使是同一個軟件，由于使用者的網(wǎng)格劃分能力層次不齊，最后得出的分析結(jié)果也會大相徑庭。所以對有限元分析結(jié)果的驗證非常有必要。
[0004]在諸多的驗證方法中，試驗驗證是最科學(xué)，最準(zhǔn)確的一種。然而從過往的經(jīng)驗告訴我們，如何確定一個最適合驗證，最有效率的試驗?zāi)Ｐ褪欠浅＠щy的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中難以對有限元分析驗證的困難，提供一種用于驗證分析結(jié)果的拉力試驗裝置。本實(shí)用新型的拉力試驗裝置在輔助裝置的配合下利用拉力儀器配合可以精密地測試出拉力參數(shù)，進(jìn)而驗證有限元分析的數(shù)據(jù)，以對機(jī)械部件的軟件設(shè)計提供有力的參考。
[0006]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，其特征在于，該拉力試驗裝置為一由AB/B鋼板制作的六邊形板，六邊形板中的相對的兩個平行的邊長相等且較長，其余四個邊長度相等且較短，該六邊形板的同一側(cè)面的兩端靠近相對的兩個角位置處固定有圓形鐵餅，該兩個圓形鐵餅的中點(diǎn)之間的連線平行于兩個較長的邊，且穿過該六邊形板的中點(diǎn)，穿過每個圓形鐵餅和六邊形板開有圓孔。
[0008]在本實(shí)用新型中，所述的六邊形板的另一側(cè)面的形同位置也固定有圓形鐵餅，所述的圓孔穿過六邊形板以及六邊形板兩側(cè)對應(yīng)的兩個圓形鐵餅。
[0009]在本實(shí)用新型中，所述的六邊形板的銳邊倒角成鈍角，并將毛刺去除，且用風(fēng)磨輪打光。
[0010]在本實(shí)用新型中，所述的圓形鐵餅的銳邊倒角成鈍角，并將毛刺去除，且用風(fēng)磨輪打光。
[0011]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的拉力試驗裝置在驗證有限元分析軟件時帶來了如下技術(shù)效果:
[0012]本實(shí)用新型的拉力試驗裝置用于有限元分析后的試驗驗證中，可以清楚明了地驗證處有限元分析的結(jié)果，使得機(jī)械部件的軟件分析和設(shè)計有了現(xiàn)實(shí)依據(jù)。另外，本實(shí)用新型的拉力試驗裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，效果顯著，經(jīng)濟(jì)性較好，應(yīng)用性較廣等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖3是輔助本實(shí)用新型的拉力試驗裝置用的輔助工裝的正視圖。
[0016]圖4是輔助本實(shí)用新型的拉力試驗裝置用的輔助工裝的側(cè)視圖。
[0017]圖5是輔助本實(shí)用新型的拉力試驗裝置用銷子示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對本實(shí)用新型的拉力試驗裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，但不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]先請看圖1和圖2，圖1是本實(shí)用新型用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置俯視結(jié)構(gòu)圖，圖2是本實(shí)用新型用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。由圖可知，本實(shí)用新型的用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置為一由AB/B鋼板制作的六邊形板。在該六邊形板的六條邊中，具有兩個長邊I和四個短邊2，其中，相對的兩個平行的長邊I的邊長相等且較長，其余四個短邊2的長度相等且較短。
[0020]在上述六邊形板的同一側(cè)面的兩端靠近相對的兩個角位置處固定有圓形鐵餅5，該兩個圓形鐵餅5的中點(diǎn)之間的連線平行于兩個較長的長邊1，且穿過該六邊形板的中點(diǎn)，穿過每個圓形鐵餅和六邊形板開有圓孔3。實(shí)際應(yīng)用中，為了兩邊受力平衡，在六邊形板的兩個側(cè)面上均固定有圓形鐵餅5，在一塊六邊形板上就有四個圓形鐵餅5。穿過圓形鐵餅5的中心為所述的圓孔3。
[0021]為了能夠?qū)τ邢拊治龅膽?yīng)力應(yīng)變情況做出驗證，本實(shí)用新型設(shè)計了上述結(jié)構(gòu)的可以通過拉伸試驗進(jìn)行驗證的工裝。由于本實(shí)用新型的拉力試驗裝置的形狀規(guī)則，使得有限元網(wǎng)格的劃分比較容易。由于其制作材料為AB/B鋼板，硬度適中。為了使工裝能夠拉伸，所以在工裝兩端設(shè)計了兩個圓孔，實(shí)施例中選用的直徑為90mm。圓孔的位置是根據(jù)額定載荷和材料力學(xué)性能計算抗剪切強(qiáng)度的受力面積得出的。經(jīng)過計算以后，兩孔的圓心之間的直線距離為240mm。
[0022]在制作要求方面，實(shí)際應(yīng)用中，試驗裝置需經(jīng)過超聲波探傷，不得有裂縫，夾渣等。若存在銳邊則需倒鈍去毛刺，再用風(fēng)磨輪打光。
[0023]由于設(shè)計了圓形鐵餅，該圓形鐵餅所起到作用是作為定位圈，實(shí)際中其外徑為160mm。該圓形鐵餅的制作工藝是，先將四塊直徑160mm，厚度IOmm的圓形鐵盤分別焊接在未打孔的六邊形板材的指定位置，即以六邊形板的兩個圓孔同心的上下兩面。具體的焊接要求是:內(nèi)焊3，外焊5。再在計算好的孔位進(jìn)行打孔，制作出所述的圓孔，將上圓形鐵餅、六邊形板和下圓形鐵餅打通以后，圓形鐵餅即形成了上下定位圈。此處圓形鐵餅的技術(shù)要求是:銳邊倒鈍去毛刺，并且需要切倒角。
[0024]為了配合拉力儀器即拉伸機(jī)對試驗裝置的拉伸，又設(shè)計了一對輔助工裝和銷子。輔助工裝的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，輔助工裝4用來連接試驗裝置和拉伸試驗機(jī)，所以輔助工裝4為一個叉狀，其一端設(shè)計成能夠被拉伸試驗機(jī)夾緊的板狀，另一端設(shè)計成能夠用橫銷連接試驗裝置的叉狀式樣。由于輔助工裝需要比試驗裝置大的屈服強(qiáng)度，所以采用40Cr作為材料。其制作的技術(shù)要求是:銳邊倒角去毛刺，粗糙外形須打磨光滑。超聲波探傷不得有裂縫、夾渣、分層等缺陷。如圖5所示，橫銷6是用來連接輔助工裝4和試驗裝置的，其直徑為88mm，既可以穿過試驗裝置上的圓孔3，又能達(dá)到足夠的強(qiáng)度。其制作材料是40CrNiMoA，該橫銷6與GB812-88M80 X 2圓螺母配合使用。
[0025]上述輔助工裝4和橫銷6由于采用了更高強(qiáng)度的材料，所以在拉斷之后不會產(chǎn)生塑性變形，仍然能夠作為下次試驗的輔助工裝。
[0026]綜上所述，本實(shí)用新型的試樣工裝具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，效果顯著，經(jīng)濟(jì)性較好，應(yīng)用性較廣等特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，其特征在于，該拉力試驗裝置為一由AB/B鋼板制作的六邊形板，六邊形板中的相對的兩個平行的邊長相等且較長，其余四個邊長度相等且較短，該六邊形板的同一側(cè)面的兩端靠近相對的兩個角位置處固定有圓形鐵餅，該兩個圓形鐵餅的中點(diǎn)之間的連線平行于兩個較長的邊，且穿過該六邊形板的中點(diǎn)，穿過每個圓形鐵餅和六邊形板開有圓孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，其特征在于，所述的六邊形板的另一側(cè)面的形同位置也固定有圓形鐵餅，所述的圓孔穿過六邊形板以及六邊形板兩側(cè)對應(yīng)的兩個圓形鐵餅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，其特征在于，所述的六邊形板的銳邊倒角成鈍角，并將毛刺去除，且用風(fēng)磨輪打光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有限元分析驗證的拉力試驗裝置，其特征在于，所述的圓形鐵餅的銳邊倒角成鈍角，并將毛刺去除，且用風(fēng)磨輪打光。
【文檔編號】G01N3/08GK203838012SQ201320890551
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張荔秋, 解天宇 申請人:滬東重機(jī)有限公司