彈簧試驗(yàn)機(jī)是通過被測彈簧在已知載荷作用下的變形量來測試其剛度的。為了提高拉壓彈簧
試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)精度，滿足廣大用戶的需求，首要任務(wù)就是提供試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度，減小其橫梁結(jié)構(gòu)在工作載荷作用下的撓度。
彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)采用門式結(jié)構(gòu)，最大拉壓工作載荷為100KN。由于試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)為多個(gè)零部件組成的裝配結(jié)構(gòu)，各零部件之間既非剛接又非鉸接，而是通過緊固螺栓、軸承等方式連接，各零部件之間存在大量接觸問題。這就使該結(jié)構(gòu)分析變成負(fù)責(zé)的接觸非線性分析問題，需要采用接觸副單元并進(jìn)行大量迭代計(jì)算；另外本彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)分析還存在螺栓連接的預(yù)緊力施加以及軸承連接的等效剛度、等效彈性模量等問題。
濟(jì)南銳瑪彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)解決了以上問題，完成了該彈簧試驗(yàn)機(jī)有限元分析的建模工作。并利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)該試驗(yàn)機(jī)的2中最大試驗(yàn)載荷工況成功地進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元分析，得到了各工況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力的分布和應(yīng)力較大的危險(xiǎn)點(diǎn)及各橫梁的Y向變形量，及各橫梁的撓度，為彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
濟(jì)南銳瑪對(duì)公司生產(chǎn)的彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行大量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在試驗(yàn)機(jī)外圍尺寸不變的前提下，不斷尋求試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，以盡可能降低其橫梁結(jié)構(gòu)的撓度，為此，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同部位尺寸對(duì)橫梁撓度的影響以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布選擇合適的設(shè)計(jì)變量，約束條件及目標(biāo)函數(shù)，建立該結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型；采用ANSYS與導(dǎo)重法相結(jié)合的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，完成了試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)重量不變和滿足材料許用應(yīng)力的前提下，試驗(yàn)機(jī)滿載壓力試驗(yàn)時(shí)，橫梁、壓盤Y向變形量由原來的0.320mm下降到0.199mm，下降37.8%；試驗(yàn)機(jī)滿載拉力試驗(yàn)時(shí)，橫梁、壓盤Y向變形量由原來的1.372mm下降到0.290mm，下降78.9%。
通過對(duì)彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，效果非常顯著，提升了試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)效能，受到了用戶的廣泛好評(píng)，一次又一次的圓滿完成了用戶的彈簧試驗(yàn)任務(wù)。
