在考慮固定孔配合間隙的情況下的主應變分布云圖中,可以看出應變最大部位為零件兩邊的帶折彎的部位,如圖7所示。

圖7 主應變分布云圖(約束2)
在Y向位移分布云圖中,最大Y向位移在零件的中間部位,分析結果和實際情況完全符合,如圖8所示。

圖8 Y向位移分布云圖(約束2)
四、結構優化
由于該零件是一個支架,因此除了在強度方面有要求外,在靜變形方面也有要求,即該零件在垂直方向(Y軸方向)要小于4mm,不然會對其他零件產生擠壓。對于該零件,增加厚度是提高強度最有效的方法之一。
Pro/MECHANICA可以選擇一個或多個靈敏度參數,使它們在一個范圍內變化,然后檢查希望輸出的圖形,把它作為更改參數的一個函數。用額定參數值的一個小小偏差來計算局部靈敏度結果,并查看改變某個參數是否會產生顯著效果。另外,通過指定多個設計參數和一個設計目標,在成本、質量、位移、應力、反作用力、應變、頻率或設計的其他方面進行優化設計。例如,在保持應力且在第一階眾數頻率和范圍內最大位移不變的同時,將零件的質量減到最小,可以獲得所有“單值”評估方法(最小值、最大值、最大絕對值和均方根值)的綜合值。
測量值(Y向位移)對厚度為自變量的全局自變量敏感度的分析。厚度為自變量,變化范圍是1~2mm,可以測得,如果要求零件在垂直方向(Y軸方向)變形小于4mm,厚度應大于1.5mm,如圖9所示。

圖9 測量(Y向位移)對厚度的全局敏感度
五、總結
用有限元法對新品進行強度計算和優化,是提高設計質量、低成本的有效手段,而有效運用這種方法的先決條件是保證計算結果的正確性。保證結果正確,除了要求CAE應用軟件具備較好的穩定性和計算精度外,最主要、最關鍵的一條是分析人員要對產品的工況進行準確地“抽象”和“簡化”,這就需要分析人員具備豐富的工程經驗,而不僅僅是掌握如何使用FEA應用程序。