鋼絲纏繞機(jī)的幾何建模與預(yù)緊狀態(tài)邊和合成狀態(tài)界條件

      鋼絲纏繞機(jī)架存在三種力學(xué)狀態(tài)：預(yù)緊狀態(tài)、工作狀態(tài)、合成狀態(tài)，只有兩個(gè)獨(dú)立狀態(tài)。 鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及時(shí)高強(qiáng)度鋼絲將上下梁和立柱纏繞、預(yù)緊，構(gòu)成液壓機(jī)的承載框架。
     1.幾何建模 
     鋼絲纏繞機(jī)架具有幾何對(duì)稱性，在研究中心載荷的影響時(shí)，可采用1/4模型進(jìn)行分析；在研究左右偏載時(shí)，載荷在左右方向不對(duì)稱，可采用1/2模型進(jìn)行分析，由于坎合系數(shù)和摩擦系數(shù)都為抗錯(cuò)移力與正壓力的比值，在本有限元計(jì)算中不考慮坎合系數(shù)與摩擦系數(shù)原理的差別，都用摩擦系數(shù)代替坎合系數(shù)進(jìn)行分析。分析中，梁和柱以及梁的剖分界面都設(shè)置為不穿透接觸，可以模擬機(jī)架在加載時(shí)的錯(cuò)移情況。   
     2.預(yù)緊狀態(tài)邊界條件 
     模型中假設(shè)所有鋼絲均勻受拉，則預(yù)緊狀態(tài)鋼 絲所受拉應(yīng)力為682 MPa，預(yù)緊總噸位應(yīng)為4.5 MN。在模型中將所有鋼絲簡(jiǎn)化成一條鋼帶，采用對(duì)鋼帶進(jìn)行降溫冷縮的方法，得到預(yù)緊力。即讓鋼帶從一個(gè)較高溫度降至設(shè)定的較低溫度，調(diào)整鋼絲材料的熱膨脹系數(shù)，得到需要的預(yù)緊力。文中設(shè)置鋼絲從100 ℃降至0 ℃，調(diào)整鋼絲的熱膨脹系數(shù)，得到設(shè)計(jì)的預(yù)緊力。
     3.成狀態(tài)邊界條件 
     成狀態(tài)就是在預(yù)緊機(jī)架（包括鋼帶）的上下半圓梁上沿垂直方向進(jìn)行加載。采用均勻壓力加載，如圖4所示，使得加載載荷達(dá)到所需噸位,考慮到壓機(jī)存在一定超載功能，文中加載載荷為大4.08 MN，相當(dāng)于超載17%。