液压缸地有限元分析报告

某型油压机有限元建模及偏载分析油压机是一种常见的机械设备，在工业生产中发挥着重要的作用。

为了提高油压机的设计和制造质量，需要运用现代计算机辅助设计技术进行分析和模拟。

有限元分析是一种常用的计算机辅助设计技术，可以对油压机进行精确地建模和分析。

油压机的有限元建模是指将实际的油压机模型划分为若干个有限元，使用数学公式对每个元素进行计算，然后将所有元素的计算结果合并起来得到油压机的力学特性参数。

具体的建模步骤如下：1.准备要素收集油压机的技术参数、几何尺寸和材料性能等相关信息，包括油压机的形状、尺寸、材料等基本要素。

2.选择有限元分析软件选择适合油压机有限元建模的软件，如ANSYS、ABAQUS等。

3.建立几何模型按照油压机的实际形状，在有限元分析软件中建立油压机的三维几何模型。

4.划分网格将油压机的几何模型分解成无数个小单元，称为网格。

每个单元被称为有限元。

5.设置约束条件设置油压机的约束条件，包括支撑、固定等。

设置油压机在受力方面的边界条件，包括受力点的位置、大小和方向等。

7.制定模型制定油压机的模型，包括模型参数、模型的输入和输出等。

二、油压机偏载分析油压机在工作过程中，由于受到各种外力或内力的作用，会出现不同程度的变形或应力变化，这将直接影响着油压机的工作效率和寿命。

所以，油压机的偏载分析是油压机有限元分析的重要一环。

偏载是指油压机在工作时受到的外力或内力产生变形或位移的状态。

油压机偏载分析的目的是找出油压机的结构变形和应力分布规律，以及找出偏载对油压机的影响。

在进行偏载分析时，需要对油压机模型的受力状态进行分析。

油压机的受力状态会影响到油压机的载荷特性、应力分布和变形程度等参数。

通过分析这些参数，可以判断油压机是否处于安全状态并进行相应的优化改进。

三、总结在油压机的设计和制造过程中，有限元分析是非常有价值的工具，它可以帮助工程师在制造过程中预测出油压机的性能和可靠性。

通过有限元分析，可以发现油压机在工作时可能出现的问题，及时进行改进和调整，这对提高油压机的质量和稳定性具有重要意义。

液压缸防尘圈密封性能有限元分析及试验研究冯世泽;范春伟;何刘宇【摘要】针对液压缸常用防尘圈的类型和应用现状进行分析总结.利用Mooney-Rivlin理论建立组合防尘圈和聚氨酯类防尘圈的有限元模型,分析防尘圈压缩后的变形情况及应力分布情况.分别在沙尘、泥沙、低温环境等工况对各类防尘圈的防尘效果进行试验研究,通过试验分解检查油缸内各元件状态,得出两种防尘圈在不同工况下的防尘效果试验数据,试验结果与有限元分析结果一致,对后续油缸设计过程中的防尘圈选型设计具有指导意义.%The commonly used scrapers on Hydraulic Cylinders are analyzed and summarized.Finite Element Model of Combined Scrapers and the PU Scrapers are constructed by the Mooney-Rivlin theory,then the stress and deformation of these Wipers are analyzed.Dustproof Effects of these scrapers are tested under dust,low temperature environment,which are got by analyzing the components of the cylinders.The test gives the same results as the simulation,which can direct the selection of scrapers in hydraulic cylinder design.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】6页(P114-119)【关键词】液压缸;防尘圈;沙尘环境;低温环境;有限元分析【作者】冯世泽;范春伟;何刘宇【作者单位】北京航天发射技术研究所,北京100076;北京航天发射技术研究所,北京100076;北京航天发射技术研究所,北京100076【正文语种】中文【中图分类】TH137目前75%～80%的液压系统故障都是由于多余物污染工作介质造成的，而多余物大部分为外部环境侵入[1]，液压缸作为液压系统的执行元件，其伸缩过程为外部多余物侵入的主要环节，液压缸中典型防尘与密封结构及其发展历程如图1所示。

某液压缸的动力学分析某液压缸作为液压系统中重要的执行元件，其动力学分析对于系统的设计和优化至关重要。

本文将对某液压缸进行深入研究，探讨其动力学特性及其对系统性能的影响。

1. 液压缸的结构和工作原理液压缸是一种将液压能转化为机械能的装置。

它由缸筒、活塞、密封件、阻尼器等组成。

当液体从油泵进入液压缸的液压腔时，活塞受到液压力的作用而产生往复运动，从而实现任务的执行。

2. 某液压缸的动力学方程液压缸的运动可以通过动力学方程来描述。

某液压缸的动力学方程可以表示为：m·a = F - Fd - Fs (1)其中，m是活塞质量，a是活塞加速度，F是液压缸受到的作用力，Fd是液压缸的阻尼力，Fs是液压缸的摩擦力。

在实际应用中，液压缸的动力学行为受到多种因素的影响，包括密封件摩擦、液压管道阻力、液体压力等。

因此，对某液压缸的动力学分析需要综合考虑这些因素，建立相应的数学模型。

3. 某液压缸的振动特性液压缸的运动过程中常常会产生振动。

振动对系统的性能和寿命有着重要的影响。

某液压缸的振动特性可以通过模态分析来研究。

模态分析是一种将连续系统的振动问题转化为有限自由度系统的方法。

在某液压缸动力学分析中，可以通过有限元方法建立液压缸的数学模型，求解其特征值和特征向量，得到液压缸的固有频率和振型。

通过分析这些固有频率和振型，可以评估液压缸的振动状况，并做出相应的改进。

4. 某液压缸的优化设计基于动力学分析和振动特性的研究，可以对某液压缸进行优化设计。

在设计过程中，需要考虑系统要求和性能指标，如最大力、速度、加速度、振动等。

优化设计可以包括液压缸的结构参数优化和控制参数优化。

通过改变液压缸的结构参数，如活塞直径、缸筒长度等，可以提高液压缸的性能。

同时，根据液压缸的动力学特性，可以优化控制系统的参数，如减小液压缸的阻尼器、改变液体压力等，以改善其动态响应和振动特性。

综上所述，某液压缸的动力学分析对于液压系统设计和优化具有重要意义。

有限元分析实验报告(总16页)
一、实验介绍
《有限元分析实验》是一门介绍有限元（Finite Element，FE）分析技术和其应用的
实验课程。

本实验关注有限元分析的模拟原理和方法。

实验的主要内容是用有限元的概念
在ANSYS软件中进行结构力学分析。

主要涉及载荷分析、屈曲、几何非线性及拓扑优化等
内容。

二、实验仪器及软件
1.仪器设备：绘图仪、计算机、网络线缆
2.软件：ANSYS 、AutoCAM
三、设计要求
1.以ANSYS软件进行结构力学分析。

2.针对给定结构，设计并进行一维载荷分析，并对多自由度系统非线性载荷进行考虑，考虑实验/实测材料材料屈曲与应变的变形行为。

3.由于结构的复杂性，需要进行拓扑优化，提高结构的刚度和强度，并最终获得合理
的设计。

四、实验结果
通过软件模拟的过程，获得了结构的建模、载荷变形、板材截面结构的优化和变形分
析等数据。

通过这些数据，结构的刚度和强度得到了大幅增强，可以很好地满足设计要求。

在材料变形分析方面，不论是应变还是屈曲方面，力与变形之间的关系也得到了明确的表示，用于进一步对其进行后续实验处理。

五、结论
通过本次实验，我们能够得出以下几个结论：
1.通过有限元（Finite Element，FE）分析的模拟，我们可以更有效地求解复杂的结
构力学问题，从而提高能源利用效率。

2.有限元分析不仅可以识别结构的局部变形行为，还可以用于优化结构，提高其刚度
和强度。

3.有限元可以用于几何非线性及拓扑优化方面的研究，具有重要的技术意义和应用价值。

液压挖掘机工作装置有限元分析【摘要】有限元的计算精度高，具有较强的适应性，对工程各种的复杂形状能够进行全面有效的分析。

在液压挖掘机的工作装置进行全面的分析时，可以基于液压挖掘机整体的工作装置有限元进行全面的分析，从而增强液压挖掘机工作装置水平，提高液压挖掘机工作水平。

同时利用有限元在液压挖掘机工作装置中的应用，可以减少不必要的材料浪费现象，加强产品的改进水平。

【关键词】液压挖掘机；工作装置；有限元我国大部分的机械设备都在很大程度上运用了有限元法。

虽然有限法得到了广泛有效的应用，但是在有些机械设备中它只是应用在某一个关键的构件或者是结构中，没有有效的发挥出有限元法在工程机械中的巨大作用。

而在工程机械中应用有限元法，许多边界的条件以及载荷都没有得到有效的确定，从而工程机械会出现结构简化等问题，在很大的程度上影响了机械设备的运行工作以及准确定。

因此，我们可以就液压挖掘机工作装置有限元进行全面的分析，以此提高工程机械工作水平。

1 液压挖掘机工作装置集成有限元模型的建立1.1 液压挖掘机工作装置整体三维模型的建立组成液压挖掘机工作装置部分主要包括：斗杆、动臂、铲斗和油缸。

因此，为了建立液压挖掘机工作装置的三维几何模型，可以严格的按照液压挖掘机的主要参数，相应的采用UG软件技术。

在建立液压挖掘机工作装置三维模型时，必须要将螺纹孔去掉，保证不会对计算结果的倒角以及运输吊耳等环节产生影响。

另外，要按照连续处理的方法对实际模型进行焊缝，同时要按照与母材相同的材料进行处理，然后装置成一个几何模型。

1.2 液压挖掘机工作装置有限元模型的建立通常都是将薄钢板进行焊接从而构建成液压挖掘机工作装置的实际结构。

构成有限元的几何模型一般都是非常复杂的，因此在划分有限元模型的单元类型时主要都是选择三维实体单元。

2 液压挖掘机工作装置集成有限元分析2.1 液压挖掘机工作装置有限元集成强度分析在对液态挖掘机工作装置有限元集成强度进行分析时，利用现进行的液压挖掘机工作装置为例子。

液压缸系统基于ＡＮＳＹＳ的有限元应力分析蒋理剑,张文辉（丽水学院工学院，浙江丽水３２３０００）摘要：液压缸在能源机械等工业领域有着重要用途，然而当前针对液压缸系统可供参考的有限元分析方法还较少．提出了基于ＡＮＳＹＳ的有限元系统分析方法．首先建立液压缸系统的有限元模型，进而通过设定边界条件及载荷分布对液压缸系统进行了力位移计算、全局应力分布及局部应力应变分布计算．计算结果能够为产品研发与分析提供重要参考，对于改进液压缸系统的性能与寿命具有重要意义．关键词：液压缸；有限元；静力分析；应变分析中图分类号：ＴＨ１１文献标志码：A 文章编号：１００８－７５１６（２０１４）０４－００６７－０3Hydraulic cylinder system modal stress force analysisbased on ANSYSJiang Lijian,Zhang Wenhui（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｉｓｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｓｈｕｉ３２３０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:Hydraulic cylinder has important use in industrial sectors such as energy machinery,however the current system analysis methods still are lack,the system finite element analysis methods based on ANSYS was put forward in this paper.Firstly finite element model of the hydraulic cylinder system was established,and then through boundary conditions are set and load distribution on the hydraulic cylinder system has carried on the force displacement calculation,the stress distribution of global and local stress distribution were calculated to provide an important reference for product development and analysis,The proposed finite element analysis methods based on the ANSYS have important engineering values for the hydraulic cylinder system research.Key words:hydraulic cylinder ；finite element ；static force analysis ；stress analysis液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压元件．它结构简单，工作可靠．用它来实现往复运动时，可免去减速装置并且没有传动间隙，运动平稳，因此在能源、机械等各种工业领域的有着重要用途，然而液压缸的刚度、强度、稳定性特性等因素将直接影响到液压缸的使用寿命和工作性能，因此对其进行深入研究具有重要意义［１－２］．目前国内外学者液压缸也进行了比较深入的研究，取得了具有一定指导意义和工程价值的成果．文献［３］针对液压支架结合力学原理进行了分析计算，利用ＡＮＳＹＳ对应力和稳定性进行了研究．文献［４］针对车用液压缸进行静态、动态和压杆稳定性分析，获得了结构稳定性条件．文献［５］针对液压缸承受径向载荷力，对其进行非线性分析，获得了最大载荷计算办法．文献［６］针对翻卷机液压缸各部件承受轴向力进行静力分析，分析了刚度等指标．上述分析方法具有一定借鉴意义，然而考虑到针对液压缸的有限元分析方面的研究结果还较少，本文提出了基于ＡＮＳＹＳ的有限元系统分析方法．首先建立液压缸系统的有限元模型，进而通过设定边界收稿日期：2014-05-23基金项目：国家自然科学基金项目（61171189）；国家科技支撑计划项目（2013BAC16B02）；浙江省自然科学基金项目（LY14F030005）；浙江省公益技术项目（2013C3110）；浙江省教育厅项目（Y201330000）作者简介：蒋理剑（1977-）,男,浙江丽水人,硕士,助理讲师.主要从事液压传动与有限元分析研究.doi:10.3969/j.issn.1008-7516.2014.04.016第42卷第4期424Vol.No.河南科技学院学报Journal of Henan Institute of Science and Technology 2014年8月2014Aug.67图１液压缸有限元模型Ｆｉｇ．１Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ条件及载荷分布对液压缸系统进行了力位移计算、全局应力分布及局部应力应变分布计算．计算结果能够为产品研发与分析提供重要参考，对于改进液压缸系统的性能与寿命具有重要意义．1基于ＡＮＳＹＳ的应力分析1.1液压缸有限元模型建立ＨＳＧ型工程液压缸主要用于各种工程机械、起重机、运输机械及工程车辆的液压传动系统中，具有典型意义．本文以ＨＳＧ型工程液压缸为例，进行有限元方法的详细分析．定义内径６３ｍｍ，外径８３ｍｍ，活塞杆直径３２ｍｍ，行程５００ｍｍ，最小安装距７９５ｍｍ，工作压力１６ＭＰａ，试验压力２０ＭＰａ．为减少有限元分析计算量，同时保证计算精度，考虑到液压缸的结构和载荷具有中间对称性，这里沿对称面建立了右半部有限元模型．利用三维建模软件Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ建立系统模型并导入ＡＮＳＹＳ中，如图１所示．1.2液压缸系统载荷施加在力的作用下计算液压缸的力位移、全局应力分布及局部应力分布对于分析系统受力情况具有重要意义．具体分析步骤如下．1.2.1定义材料属性和网格划分ＨＳＧ型工程液压缸材料为４５号钢，其弹性模量为２２０ＧＰａ，泊松比为０．３．采用Ｓｏｌｉｄ９５号高阶三维实体单元，其中Ｓｏｌｉｄ９５单元是２０节点六面体单元，仿真精度高．采用自由网格（ｆｒｅｅ）划分，得到模型节点数２４６０２，单元数１２７９８．其网格模型如图２所示．1.2.2添加接触单元为了方便建立接触对，本文利用接触向导对话框对活塞杆与导向套之间和活塞与缸筒之间建立接触对来模拟活塞杆与缸筒之间的运动情况．设定接触刚度比例因子为１．1.2.3施加约束和载荷在模型上施加接近实际载荷，是获得结构应力云图的关键．在ＨＳＧ工程用型液压缸中，所要得到的主要有液压缸的应力分布及位移变化．所以要将外载荷转为内载荷，将工作液的压强转为缸体内部载荷的方式．根据液压缸的实际工作压力为１６ＭＰａ，根据国家规定的试验加载方式，对液压缸进行１．２５倍载荷的施加，即对液压缸施加２０ＭＰａ的力，分别对缸体内表面、下表面及活塞底端施加载荷，其中Ｓ处为施加部位．其约束和载荷的加载情况如图３所示．1.3液压缸系统应力分析基于ＡＮＳＹＳ的有限元求解器计算液压缸系统的位移云图，全局应力云图及局部应力云图．1.3.1液压缸位移计算云图图４所示为液压缸位移云图．图４液压缸位移云图Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｎｅｐｈｏｇｒａｍｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ图２液压缸的网格划分Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｍｅｓｈｍｏｄｅｌｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ图３液压缸的约束和载荷Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔａｎｄｌｏａｄｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ2014年河南科技学院学报（自然科学版）68由图４可知，活塞杆头部变形量最大，最大值位于Ｍａｘ处，最小值位于Ｍｉｎ处．从其中液压缸的最大变形为０．２２４ｍｍ，位于活塞处．1.3.2液压缸应力计算云图图５为液压缸应力云图．图５液压缸应力云图Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｎｅｐｈｏｇｒａｍｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ由图５可知，最大应力为１７５ＭＰａ，位于耳环与活塞杆的连接处．图６为活塞杆与耳环连接处的应力分布．图６活塞杆与耳环连接处的应力分布Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｉｓｔｏｎｏｆｒｏｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｅａｒｒｉｎｇｓ由图６可知，最大应力位于耳环与活塞杆的连接处，其应力值为１７５ＭＰａ．其中４５号钢的屈服强度为３６０ＭＰａ，抗拉强度为６１０ＭＰａ，则液压缸的安全系数，４５号钢的安全系数为１．２￣１．５，所以液压缸的设计满足强度要求．2结论本文基于ＡＮＳＹＳ对液压缸进行了较为系统有限元分析，建立了液压缸系统的有限元模型，并设计了边界条件及载荷施加原则；获得了液压缸系统的位移云图，其变形量及变形位置为产品改进提供依据；获得了液压缸系统的应力云图，其最大应力数据为强度计算提供了依据．所提的基于ＡＮＳＹＳ的有限元方法对于液压缸系统的研发与分析具有重要工程价值．参考文献：［１］刘相新，孟宪颐．ＡＮＳＹＳ基础与应用教程［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６．［２］严海纲，黄泊戬，梅雪峰．采煤机摇臂壳体有限元分析［Ｊ］．煤矿机械，２０１１，３（１０）：４５－５０．［３］ＷａｎｇＨＦ，ＪｉａＫＫ，ＧｕｏＺＰ．ＲａｎｄｏｍｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｈａｓｓｉｓｆｒａｍｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｒｕｃｋｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ＆ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１４，６（３）：５３－５５．［４］陈敏；徐延金；涂能安．ＰＤＣ钻头单齿工作角度有限元仿真研究［Ｊ］．宜春学院学报，２００９（６）：３２－３５．［５］杨宏亮，彭岩．液压缸承受径向载荷的非线性有限元分析［Ｊ］．机械设计与制造，２００８，３（６）：２３－２６．［６］罗海萍，潘佐云，唐清春．基于ＡＮＳＹＳ的翻卷机液压缸的有限元分析［Ｊ］．广西工学院学报，２０１１，９（９）：４５－４９．（责任编辑：卢奇）蒋理剑等：液压缸系统基于ANSYS 的有限元应力分析第4期69。

毕业论文：液压油泵虚拟装配及部件有限元分析YOTCHP8756液压油泵是大连液压机械厂的要紧产品之一。

它的工作效率和容积效率都比较高，能够广泛应用于专门多场合。

但该厂产品开发手段差不多是传统的串行方法，设计试制出原型样机，然后测试、验证并分析它们，然而由于工程师设计出产品，往往要通过多次反复的试制才能成功进入市场，产品开发时刻长；在对设计大型、复杂程度较高的产品时，由于设计手段及生理因素的限制，设计易出错和人为疏漏，并缺乏对产品的制造、装配工艺性的预见，阻碍设计质量；产品设计、制造费用高，产品成本上升，缺乏市场竞争力。

通过使用虚拟装配技术能够更加真实生动的反应液压油泵的装配过程，为了能够了解在实际载荷下关键部位的变形和应力的情形还需要使用到有限元分析技术。

本次毕业设计是在3ds max软件环境下对液压油泵进行虚拟装配动画制作，通过三维动画生动的描述液压油泵的装配过程。

同时在HyperMesh软件下环境下进行单元网格划分和有限元分析，通过分析的结果真实反映出液压油泵的轴受力及载荷的状况。

关键词：液压油泵虚拟装配液压泵轴有限元分析AbstractThe YOTCHP8756 hydraulic pressure pump is the main products of the Dalian hydraulic pressure machine factory. Its work efficiency and the capacity efficiencies are all high, and can be used in lots of situations. But the factory's products development is basic on a traditional method. first, they design manufactures as a prototype machine on a trial basis, then make the test、verify and analyze. Because engineers design the produces usually base on many times manufacture trial, only after the manufacture trial, the produces can succeed put into the market, it means the time of product developing is too long; Because of the design restrict and the physiology factor, then when they design the more large and complicated product, design would make mistakes and artificial careless easily, and lack the foresee of the product manufacture and assemble craft ,this can be a influence to design quantity; It also make more designing、manufacturing expense of the product, the product's cost would be rising, then the produces lack the competition ability.Through the use of more realistic virtual assembly vivid response to hydraulic pump assembly process, in order to understand the key parts in the actual load of the deformation and stress of the situation also need to use finite element analysis techniques.The graduation project is the environment in 3ds max software, virtual assembly of hydraulic pump animation, animated by a vivid description of three-dimensional hydraulic pump assembly. While under the HyperMesh software environment for cell mesh and finite element analysis, reflected through the true results of Hydraulic pump shaft by the force and load conditions.Key words: hydraulic pressure pump virtual assemble Hydraulic pump shaft FEA目录引言 (3)第一章绪论 (4)1.1液压油泵的差不多原理 (4)1.2液压油泵的进展情形 (4)1.3YOTCHP8756液压油泵特点 (5)1.3.1液压油泵的优缺点 (6)1.3．2该厂产品内容简介 (6)1.4设计研究的内容 (7)第二章相关软件介绍 (8)2.13DS MAX软件介绍 (8)2.2H YPER M ESH软件介绍 (8)2.3A NSYS软件简介 (9)第三章液压油泵虚拟装配 (10)3.1虚拟现实技术与虚拟装配简介 (10)3.1.1虚拟现实技术 (10)3.1.2虚拟装配 (10)3.2虚拟装配的方案和步骤 (11)3.2.1液压油泵泵轴装置装配顺序 (11)3.2.2装配动画的具体步骤 (11)3.2.3动画生成 (14)3.3液压油泵虚拟装配总结 (15)第四章液压油泵的轴有限元分析 (16)4.1有限元差不多理论简介 (16)4.2有限元分析差不多步骤 (17)4.3液压油泵的轴有限元分析要紧步骤 (17)4.3.1有限元网格的创建 (17)4.3.2刚性单元的创建 (18)4.3.3相关属性的创建 (19)4.3.4约束和载荷的创建 (19)4.3.5工况的创建 (21)4.3.6运算及结果分析 (21)4.4有限元分析小结 (26)结论与展望 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)引言我国液压件生产起步较早， 20世纪80年代后期，我国液压组件的生产逐步市场化，近几年在主机行业的带动下，进展速度加快，每年的增速都在30%左右，现在已有大小规模的专业生产厂家六百多家。

某型油压机有限元建模及偏载分析1. 引言1.1 研究背景油压机是一种常用的液压传动装置，广泛应用于工业生产中。

随着现代工程技术的不断发展，油压机在大型工件加工中承担越来越重要的作用。

在油压机的设计过程中，需要考虑到各种复杂的力学问题，如结构强度、稳定性和振动等。

通过有限元方法对油压机进行建模和分析成为一种有效的研究手段。

有限元方法是一种数值计算方法，通过将复杂结构分割为有限数量的子域，在每个子域内建立一组方程，然后将所有子域的方程组合起来，最终得到整个结构的近似解。

在油压机建模中，有限元方法可以帮助工程师快速准确地分析结构的受力情况，为设计和优化提供科学依据。

在本研究中，我们将针对某型油压机进行有限元建模及偏载分析，旨在探索其结构强度和稳定性，为其性能优化提供理论支持。

通过本研究，我们希望可以为油压机的设计和制造提供一定的参考和指导，提高其在工业生产中的应用效率和安全性。

1.2 研究目的某型油压机是工业生产中常用的设备，它在各种加工过程中扮演着重要的角色。

现有的设计中存在一些问题，比如在实际工作中产生的偏载情况可能会导致设备的损坏和性能下降。

本研究旨在通过有限元建模和偏载分析的方法，对某型油压机进行深入研究，从而实现以下几个目的：1. 建立某型油压机的精确有限元模型，对其结构和工作原理进行深入理解，为进一步的优化设计和性能改进提供理论支持。

2. 分析油压机在不同工作状态下的受力情况，特别是偏载情况下的应力和变形分布，找出可能存在的弱点和潜在的故障点。

3. 针对发现的问题和不足，提出相应的参数优化方案，通过数值模拟和仿真验证不同优化方案的效果，以实现对油压机性能的提升和稳定性的增强。

2. 正文2.1 有限元建模方法有限元建模方法是一种常用的工程分析方法，通过将复杂结构分解为简单的有限元单元，然后利用数学方法对单元进行计算，最终得到整个系统的力学行为。

在油压机建模中，有限元建模方法可以帮助工程师更好地理解机器的工作原理和性能预测。

基于solidwroks 带法兰油缸的有限元分析
1、问题描述
计算分析如下模型
数据如下
2
3
2120/210000/85.7/200/100m m N E cm
g m m N m m N ====γσσ
几何尺寸
2、解题过程
完整模型的有限元分析通过对称得到的1/8模型的分析完整模型的有限元分析
1）、编辑材料
2）、新建算例‘带法兰油缸’
3）在夹具中选择固定几何体
4）、加载压力载荷
5）、生成网格
6）、运算求解
最大的等效应力为389.5462
/mm N 同时也可以用对称行进行求解 过程如下 1）、新建算例‘八分之一算例’ 模型图如下
2）、进行夹具选择
3）、外加压力载荷
4）、生成网格
5）运算求解
最大的等效应力为395.9702
/mm N
3、新的体会和学到的知识
通过这个案例的学习，主要是有对称性的模型，在夹具选择是要注意使用高级选项的夹具功能。

通过对称性可以方便的简化计算过程，减少运算量。

快速求解结果。

基于ANSYS的液压缸安装支架有限元分析【摘要】以液压缸安装支架为研究对象，采用Solidworks软件对机械结构进行三维实体建模；使用ANSYS软件，对安装支架机械结构进行有限元分析，并根据计算结果，为其强度校核及结构优化设计提供了理论依据。

【关键词】液压缸；有限元分析；安装支架；箱体结构[Abstract] To the aim of the hydraulic cylinder mounting bracket，Mechanical structure of 3 d entity model was set up by Solidworks software；The installing support mechanical structure finite element analysis using ANSYS software，and according to the calculation results，providing the theoretical basis for the intensity and the structure optimization design.[Keyword] Hydraulic cylinder；finite-elemeat analysis；installing support；box structure1.引言自主研发的大型液压缸试验平台，液压缸的安装支架采用了箱体结构，用45钢钢板焊接而成。

为了保证液压缸安装的可靠性，在确定液压缸试验工作平台总体设计方案的基础上，使用Solidworks软件对液压缸的安装支架进行三维实体建模，利用ANSYS软件对箱体结构进行有限元分析，校核安装支架的强度和刚度，以验证液压缸安装支架在最大载荷作用下的应力分布和结构变形，提高机械结构设计的合理性、可靠性和科学性。

2.安装支架的静力学分析方法本液压缸试验平台的总体布置方案如图1所示，支架上安装三个液压缸，两侧液压缸为加载缸，要求每缸能形成100吨的推力，中间液压缸为主缸，要求能形成200吨的拉力。

液压缸密封件的有限元分析及改进设计Optimization of sealing o-ring based on finite element analysis【摘要】介绍了液压缸的常用密封件的分类，利用有限元分析软件ANSYS对液压缸往复密封用橡胶密封圈进行建模和计算，分析密封圈最易受损和失效的关键部位，并结合液压缸活塞杆动态密封机理提出了优化设计模型。

对密封件的设计改进提供一种可行的方法。

关键词：有限元分析；优化设计；密封圈；密封机理【Abstract】By using ANSYS engineering analysis system，the finite element analysis model for sealing 0-ring of hydrodynamic cylinder was set up to analyze the easiest parts to be damaged and the key parts to be disabled．Integrated with sealing principles for piston of hydrodynamic cylinder，an optimized model of sealing O-ring Was proposed，which pointed out an available way to optimize the design of sealing O-ringKey words：FEM；Optimization；Sealing O-ring；Sealing principle0引言在液压系统中，液压缸是动力传递元件。

而液压缸中，活塞和导向套上所选用的密封圈，对液压缸在规定的条件下，规定的时间内，完成规定的功能，而使其性能保持在允许值范围内是至关重要的。

如果密封件过早地失效，动力传递的功能必将随之消失。

在现代设计中，合理选用密封件以及合理的结构设计，是保证产品性能提高产品质量的必要条件。

基于有限元的船舶液压油缸活塞杆端头优化设计庄攀（常德达门船舶有限公司，湖南常德415700）0引言液压油缸是将液压能转化为机械能，主要做直线往复运动的重要执行机构，结构简单，工作可靠，液压油缸广泛应用于船舶、工程机械、港口起重等工程作业中。

伸缩式液压油缸的结构主要由缸筒、缸盖、活塞杆、密封装置、缓冲装置等部分组成，本文研究对象为活塞杆杆头，作业时该部件的整体屈服强度与刚度要求较高。

目前，基于有限元分析和三维建模技术应用较为广泛，能有效提高零部件设计效率，降低设计成本。

本文基于有限元校核分析对活塞杆端头进行静应力分析与优化设计。

1有限元分析应用有限元分析技术在工程技术领域应用越来越广泛，完全替代较高研发成本、较长周期试验、不确定性研发结果的传统研发。

尤其是新产品研发过程中关键特性验证，设计工程师可以创建虚拟样机实验设计出准确可靠的研发方案，大幅度提高新产品研发成功率，降低新产品开发成本，加快新产品开发效率，顺利完成新产品的开发过程。

随着工程作业设备大型化、作业工况复杂化，作为关键执行部件的液压油缸，受力情况越来越复杂，常规的受力校核方法已经不能满足工程实际需求。

现以某型船舶甲板起重液压油缸起重过程为研究工况，利用有限元分析技术对重要受力位置的屈服强度和抗拉强度进行校核计算，从而验证目前的结构受力是否达到设计要求，各部件的安装是否满足船舶主体结构较小空间，最后根据分析结果与预安装反馈对液压油缸进行结构优化，上述校核分析与优化设计对重型液压油缸的可靠性提升具有较重要的意义。

2有限元校核分析2.1创建有限元模型某型船舶伸缩式液压油缸为二级油缸，活塞杆伸出顺序从大径到小径，空载回缩顺序为从小径到大径，可实现较长的工作行程，非工作状态回缩时间较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制的场合[1]。

通过特殊端口导入至ANSYS Workbench的几何模型，转化为液压油缸各部件有限元模型之前，需要根据实际情况进行模型前处理。