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基于ANSYS的矿用圆环链焊接缺陷的有限元分析


第4 期 ( 第 11 ) 总 6期   21 0 0年 8月   机 械 工 程 与 自 动 化  M ECHANI CAL ENGI   NEERI NG  &  AUTOM ATI ON  No.4   A ug.   文 章 编 号 :6 26 1 (0 0 0 —0 90  17 —4 3 2 1 ) 40 6—2 基 于 ANS YS 的矿 用 圆环 链 焊 接 缺 陷 的 有 限 元 分 析  李  洋 ,梁 义 维 ,俞 晓峰  ( 原理 工 大 学 机械 工 程 学 院 , 山西  太 原 太 002) 30 4  摘要 : 圆环 链 是 采 煤 机 和 刮 板 运 输 机 中 重要 的 牵 引部 件 , 圆环 链 焊 缝 处 容 易 出现 未 焊 透 缺 陷 , 运 行 过 程 中 而 在   该 缺 陷可 能 导 致 圆环 链 的 失效 ,为 此 采 用 有 限元 法 模 拟 在 焊 缝 处 具 有 不 同 深度 和 方 向缺 陷的 圆环 链 的 应 力 状  态 。 研 究 表 明 :在 圆环 链 焊 缝 处 内侧 存 在 缺 陷 时 ,应 力 状 态 最 差 。   关 键 词 : 矿 用 圆环 链 ; 焊 接 缺 陷 ;有 限 元 分 析  中 图 分 类 号 :TG4 1 7 4 .  文 献 标 识 码 :A  0 引 言    级。   圆环 链 是 采煤 机 和 刮 板 运 输 机 中重 要 的牵 引 部  件 ,断链 破坏严 重影 响着 煤 矿企业 的生 产效 率 。根 据  相互 连接 的 圆环链 在拉应 力 的作用 下会 产生链 环  的变 形 ,属于柔 体 与柔 体 的接触 问题 ,链环 接触 的两  个 面 互为 接触 面与被 接 触面 。   某 局 事 故 统 计 , 圆 环 链 断 裂 约 占整 个 机 电 事 故 的  2  ,造 成多次 停机 并 给安全 生产 带来 隐患 。 圆环 链  5 的 直 臂 焊 接 处 常 常 存 在 焊 缝 缺 陷 ,该 缺 陷 导 致 圆环 链   在运行 过程 中容 易产 生失 效 。本 文模 拟 圆环链 焊接 缺  陷 的不 同位 置和 深度状 态 ,对链 环施 加一定 的拉伸 载  荷 ,计 算缺 陷处 的应力状 况 。   1 有 限元模 型的 建立 与计 算  1 1 链 环 的基 本 参 数  . 本文 采用 蒂勒公 司提 供 的03 ×1 6T 4 2  HD 型 圆环  链 ,其 直边直 径 为0 4 - . ,节距 为1 6 . ,内宽  3 41 0 2 ±1 3 为3, 8 外宽 为 1 9 材 料 为 3 Nir 5 , 服强 度  0。 Mn C Mo 4 屈 为 0 9   a  . 2GP 。 图 1 圆 环 链 模 型  1 2 模 型 的 建 立  . 本 文取两 个相 互连 接 的链 环 作为分 析对 象 ,并建  立其 分 析模 型 。正 常状 态下 两个 相互接 触 的链环 模 型  如图 1 所示 。缺陷状 态 下 的链 环模 型如 图 2 示 。 所   节点单 元 的类 型选用 8节点 4 5体单 元 , 4节点 4  2 面单 元 。 文设定 材料 的弹性模 量为 2 1 0   a 泊  本 . ×1 nP , 松 比为 0 3  .。 在 Glb l o a 中设 定 E e n d eln t lme t g e g h为 0 0 3  e .0 , 后 进行 网格划 分

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