热压机框架结构的刚度测试虚拟仿真实验

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Ø 实验意义

热压机是木材综合利用中不可缺少的关键设备。压机为上置油缸下压式压机机架结构为框架式，液压工作介质为液压油。机架是热压机的关键部件，用于支撑油缸、提升油缸、厚薄规装置以及热压顶垫等部件，且在工作时承受压机的总压力。框架工作受力不安全因素发生在承受较大拉应力的框架板立柱截面靠近转角处，表现为该处的应力集中现象以及疲劳破坏，需要改进框架板的结构形状，减小应力集中现象。但该实验需要较大的场地，设备成本高，周期长，且形式单一。通过有限元仿真可给学生提供类似热压机框架结构的静刚度和计算结果分析，了解不安全因素发生的原因，能使学生身临其境地理解产品设计过程中结构改进和优化等方面专业知识。

Ø 实验内容

根据已经建立好的热压机CAD模型，运用ANSYS软件对该模型进行将刚度分析仿真，主要包括网格划分、材料属性定义、边界条件设置、求解设置以及后处理过程。整个过程是一个连续的过程，全程可以通过ANSYS系统自带的APDL二次开发语言进行编程来实现，并可以实现CAD模型的参数化，对结构参数进行修改，深入了解不同材质，不同几何参数下的热压机框架结构的静刚度分析。

Ø 实验功能和效果

n 通过仿真实验，对热压机机身框架机构的刚度与强度进行仿真分析，有助于学生对材料力学在工程结构中的应用，有助于学生加深有限元方法完成结构设计与优化过程的理解；

n 通过仿真实验，可以深入理解热压机几何结构形状与结构参数对热压机静刚度的影响，深刻且直观认识到框架结构的压缩与弯曲的组合变形情况，并能对应力集中等相关概念有深入理解；

n 通过仿真实验，有助于学生了解大型设备机械结构静刚度分析的有限元分析步骤，掌握机械结构的设计和优化方法。

本实验项目的典型实验效果图如下：