强度分析.docx

1、强度分析强度分析：提吊试验，在机柜正上方加载6000N的力变形图应力图结论：最大应力发生在地脚螺栓处，为1288Mpa远远大于材料规定的许用强度270500Mpa，提吊点的最大应力为324Mpa小于材料规定的许用强度270500Mpa。显然地脚螺栓处的应力值过大，需要加厚地脚螺栓处的材料厚度以满足强度要求；提吊试验的最大变形量发生在提吊点，最大变形量为3.627mm，满足使用要求。刚度分析：1、在机柜的后面横柱施加均匀的载荷：1000N变形图应力图结论：机柜的最大变形发生在机柜上部的梁上，最大变形量为48.59；机柜的最大应力发生在地脚螺栓的连接处，最大应力为2479Mpa。显然变形量已经超出

2、了使用要求，强度也超出了使用要求。2、在机柜的侧面纵柱施加均匀的载荷：1000N变形图应力图结论：最大变形量发生在最上面的横柱上，最大变形量为64.16mm。最大应力发生在地脚螺栓的连接处，最大应力为2726Mpa。 此刚度实验发生了过大变形量，应力也远远超出使用要求，产生这种结果的原因可能是地脚螺栓处的材料过薄；约束有问题；载荷不符合施加要求；本身模型的错误。经过优化，对施加的载荷、约束、并通过改变地脚螺栓连接处的厚度，重新分析1、 强度分析（提吊试验）变形图应力图结论：最大变形量发生在机柜上方的梁上（红色区域），最大变形量为1.637mm（原来3.627mm）。最大应力发生在地脚螺栓连接处

3、与纵梁螺栓连接处，最大应力值为702.8Mpa（1288Mpa）。相较于之前可以看出变形与应力都有了明显的减小。但是最大应力值还是超出了材料的许用强度。2、 刚度优化在机柜的后面横柱施加均匀的载荷：1000N。变形图应力图结论：最大变形量发生在机柜的上端部分（红色区域），最大变形量为18.26mm（原来48.59mm）。最大应力发生在地脚螺栓连接处与下横柱螺栓连接处，最大应力为2343Mpa（原来2343Mpa，但最大应力点发生了转移）。最大变形量较于没改动之前有了明显的减小，最大应力有乱栓连接处转移到了新的部位，最大应力值出现新的极限值。在机柜的侧面纵柱施加均匀的载荷：1000N。变形图应力

4、图结论：最大变形量发生在机柜的上端部分（红色区域），最大变形量为33.23mm（原来64.16mm）。最大应力发生在地脚螺栓连接处与下横柱螺栓连接处，最大应力为1665Mpa（原来2726Mpa）。最大变形量较于没改动之前有了明显的减小，最大应力有螺栓连接处转移到了新的部位，最大应力值出现新的极限值。第二次优化：目标函数：最小体积 变量：以发生最大应力的部件（横梁与侧门）的厚度作为设计变量T-stress，初始值1.5，上下限0.01/4.0 T-stress1，初始值0.8，上下限0.1/4.0创建响应：volume，响应类型：volume T-stress，响应类型：stress T-st

5、ress1，响应类型：stress约束条件：在两种加载条件下，出现最大应变的值不超过材料的许用强度500Mpa。T-stress，上限值：500， T-stress1，上限值：500，结论：侧门与横梁的厚度分别由原来的0.8mm、1.5mm变为了现在的4mm。在机柜的后面横柱施加均匀的载荷：1000N。 在机柜的侧面施加均匀的载荷：1000N。结论：1、（横向加力）原来的极限应力单元在满足约束条件下应力值小于500Mpa，但是在别的单元上又出现新的应力极限点，而极限应力值有了明显的减小由原来的2343Mpa变为了1690Mpa。2（侧向加力）原来的极限应力单元在满足约束条件下应力值小于500M

6、pa，但是在别的单元上又出现新的应力极限点，而极限应力值有了明显的减小由原来的2726Mpa变为了1215Mpa。结论：1、（横向加力）原来的变形有了明显的减小由原来的18.26mm变为了8.767mm。2（侧向加力）原来的变形有了明显的减小由原来的33.23mm变为了2.382mm。第三次优化：目标函数：最小体积变量： 创建响应：volume，响应类型：volume T-hl、T-zl、T-qm、T-hm、T-cm、T-dj、T-lz、响应类型：stress约束条件：在两种加载条件下，出现最大应变的值都不超过材料的许用强度500Mpa。T-hl、T-zl、T-qm、T-hm、T-cm、T-d

7、j、T-lz，上限值都为500MPa。 结论：经过13次迭代计算，各部件的厚度值如下体积与质量如下表所示：最初的体积与质量：体积增加了58.42。刚度校核：在机柜的后面横柱施加均匀的载荷：1000N。结论：在横向载荷下，机柜的最大变形量发生在图示红色区域，为4.169mm；机柜的最大应力发生在地脚螺栓连接与侧门连接处，最大应力值为498.2Mpa。机柜的变形在允许的范围内，机柜的最大应力也小于材料的许用应力值，机柜满足使用要求。在机柜的侧面施加均匀的载荷：1000N。结论：在纵向载荷下，机柜的最大变形量发生在图示红色区域，为1.098mm；机柜的最大应力发生在地脚螺栓连接处，最大应力值为502

8、.6Mpa。机柜的变形在允许的范围内，机柜的最大应力也小于材料的许用应力值，机柜满足使用要求。此次试验可得出，机柜满足刚度试验的要求。强度校核（提吊试验）：结论：机柜的最大变形量为4.201mm，变形主要发生在前门上；机柜的最大应力为186.3Mpa，发生应力的主要部位在螺栓连接处。强度试验表明，机柜的强度满足使用要求。第四次优化：目标函数：最小体积变量： 创建响应：volume，响应类型：volume T-hl、T-zl、T-qm、T-hm、T-cm、T-dj、T-lz、响应类型：stress约束条件：在三种加载条件下，出现最大应变的值都不超过材料的许用强度500Mpa。T-hl、T-zl、

9、T-qm、T-hm、T-cm、T-dj、T-lz，上限值都为500MPa。结论：经过13次迭代计算，各部件的厚度值如下体积与质量如下表所示：最初的体积与质量：体积增加了75.91。刚度校核：在机柜的后面横柱施加均匀的载荷：1000N。结论：在横向载荷下，机柜的最大变形量发生在图示红色区域，为3.003mm；机柜的最大应力发生在地脚螺栓连接与侧门连接处，最大应力值为499.1Mpa。机柜的变形在允许的范围内，机柜的最大应力也小于材料的许用应力值，机柜满足使用要求。在机柜的侧面施加均匀的载荷：1000N。结论：在纵向载荷下，机柜的最大变形量发生在图示红色区域，为9.538mm；机柜的最大应力发生在

10、地脚螺栓连接处，最大应力值为502.1Mpa。机柜的变形在允许的范围内，机柜的最大应力也小于材料的许用应力值，机柜满足使用要求。此次试验可得出，机柜满足刚度试验的要求。强度校核（提吊试验）：结论：机柜的最大变形量为8.426mm，变形主要发生在前门上；机柜的最大应力为212.5Mpa，发生应力的主要部位在螺栓连接处。强度试验表明，机柜的强度满足使用要求。灵敏度分析：（单位Hz/mm）T-HLT-ZLT-QMT-HMT-CMT-DJT-LZ-8.7281E-03-4.3669E-031.6063E+00-1.3613E-02-1.5776E-02-2.7295E-036.5566E-03有上表分析结果可知：（1） 前门板厚的增加对机柜的一阶频率影响最大，即前门板厚每增加1mm，机柜的一阶频率增加1.6063Hz。（2） 表中的负号表示，板厚的增加反而会降低机柜的一阶频率，但影响幅度都比较小。