液壓金屬打包機關鍵結構的有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、液壓金屬打包機是由箱體、液壓油缸以及電磁控制系統(tǒng)組成的用于對廢舊金屬進行打包的大型工程機械。打包機箱體是液壓金屬打包機的重要組成部分，是廢舊金屬壓縮成型的載體，也是液壓油缸、箱蓋、軸承等零部件的安裝基礎，它主要有底板、左右側板以及前后側板焊接組成。
　　本文以江蘇華宏科技股份有限公司的生產的160t的小型液壓金屬打包機的箱體結構為研究對象，首先對箱體內的廢舊金屬受到壓縮的過程建立了數學模型并對壓縮原理進行了具體分析，然后結合液壓油

2、缸壓縮廢舊金屬的實際工況，對廢舊金屬將載荷加載到箱體表面面上的壓力以及液壓油缸作用在箱體的另一個表面的反作用力進行了具體分析。利用有限元軟件ANSYS對箱體結構的三種極限工況進行有限元分析，得出三種極限工況下應力較大和位移較大的危險點，并分別對左、右、前、后側板以及底面主板進行三種極限工況下的有限元分析，得到各個主板的位移危險點和應力危險點。
　　由于打包機箱體主板采用墻板、橫板和立板焊接組成，根據正交異性板的力學計算原理進行應力

3、和位移計算，以箱體體積最小、結構最緊湊為目標，確定了設計變量、約束條件以及目標函數，建立了箱體結構優(yōu)化的數學模型，運用MTLAB軟件優(yōu)化工具箱的遺傳算法進行優(yōu)化設計計算并得到了優(yōu)化設計結果。根據工況調研將壓力集中的位置布置密集的加強筋，壓力較少的位置布置稀疏的加強筋，并使用ANSYS的APDL語言對新的箱體結構的設計方案建立參數化模型并進行有限元分析，然后根據應力分析及箱體結構選擇合適的設計變量、約束條件及目標函數，建立優(yōu)化設計的數學模