基于銷軸連接的承力鋼架強度校核

閆青

【摘 要】建立承力鋼架的三維實體模型，導入ABAQUS軟件后，通過施加載荷邊界條件，對耳板內環表面施加固定約束，對其進行靜力學分析，并得出分析結果，為鋼架的整體設計提供理論基礎。

【關鍵詞】銷軸連接；承力鋼架

一、設計概述

承力鋼架架采用矩形鋼管焊接成矩形框架，矩形框架上部采用四個耳座（用承力銷）與上體進行連接，矩形框架下部共安裝有3個承力點，其中2個為主承力點、1個為輔助承力點。

二、承力鋼架強度計算

（1）已知條件：

承力鋼架材料為Q345R，許用應力為189Mpa，承力點材料為18Cr2Ni4WA，許用應力為835Mpa。

（2）模型簡化

為了方便計算，省去模型中瑣碎、不受力部位，并省略所有圓角及倒角，同時保證承力鋼架的主、輔承力點位置正確。下圖為承力鋼架幾何模型。

對承力鋼架賦予材料屬性，見下表：

（3）網格劃分

幾何模型共劃分88091個節點和45548個單元，單元類型為C3D10。

（4）邊界條件

本次分析約束承力鋼架上四個吊耳與上部連接處，即4個圓孔內表面，約束其個自由度。

（5）載荷工況

在計算過程中，三個承力點均采用參考點與受力點耦合的方式，對承力點的載荷均施加在參考點XP1、XP2和XP3上。

三、結論

承力鋼架在正常工況載荷下，經計算可得所受最大應力為100MPa，位于主承力點1位置，主體鋼架位置最大應力約為70MPa，整體鋼架最大變形為2mm。均在允許范圍之內。