1、 有限元软件在计算各型号导轨变形量的大小 与手工计算结果的可靠性对比分析 导轨以悬臂梁的方式支承,当变形量(挠度)为全长的 1/500 时,视为安全,否刚认为刚度不够。对比分析的方法为:先以材料力学方面的相关公式,计算出当与 L(梁的长度)及 L/500(挠度值)相对应的集中力,然后,把该力当做己知条件,代入到有限元软件中,进而,由软件算出相应的挠度值,并进行对比分析。 实际操作过程采用等效法进行相应的计算,目的在于减小程序运算量。 以 M 型导轨为例,进行对比分析。 第一步,先由公式计算出相应的集中力。由 EIFlf 483 可得相应的集中力为: (挠度值为全长的 1/500) L/m 3m
2、 4m 5m 6m 7m 8m 426KG 240KG 153KG 106KG 78KG 60KG 第二步,将上一步计算所得到的集中力做为己知条件,代入到软件当中,求解最大挠度值。如下表所示。 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m L/500(mm) 6 8 10 12 14 16 最大挠度值(mm) 6.103 8.071 10.06 11.36 14.03 15.96 由对比可知,有 限元软件得到的结果可靠性较高。 三种截面导轨不同长度情况下,由公式计算得出的集中力如下表所示: L 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 826.7KG 465KG 298KG 206.9KG
3、 152KG 116KG M 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 426KG 240KG 153KG 106KG 78KG 60KG S 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 348lEIfF 348lEIfF 348lEIfF 162KG 91KG 58KG 40KG 30KG 23KG 有限元分析 软件在上述参数情况下,计算得到的最大挠度值如下表所示: S 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 最大挠度值( mm) 6.04 7.99 9.93 11.82 14.06 16.08 M 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 最大挠度值 (mm) 6.103 8.071 1.006 11.36 14.03 15.96 L 型 L/m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 最大挠度值 (mm) 6.168 8.114 10.09 12.07 14.05 15.98 有限元软件计算结果 截图如下: L 型 348lEIfF M 型: S 型: