热点应力法在游艺机中的应用初探.pdf

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1、DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2012．12．024热点应力法在游艺机中的应用初探王跃勇，刘情，陈朝阳(中山市金马科技娱乐设备有限公司，广东中山528402)摘要：游艺机一般含有许多复杂焊接结构，复杂焊缝的强度计算一直是设计的难点。介绍了热点应力及其计算方法。通过例子的计算证明了其在游艺机行业中的使用是可行的。关键词：热点应力；游艺机；焊缝中图分类号：TH123*．3文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)12—0077—04TheApplicationofHotspotSt

2、ressMethodinAmusementEquipmentWANGYue-yong，LIUQing，CHENZhao—yang(GoldenHorseTechnologyEntertainmentCo．，Ltd，Zhongshan58402，China)Abstract：Thereisalotofcomplexweldedstructuresinamusementequipments．It’Susuallydificulttocalculatethestrengthofacomplexweld．Thehotspo

3、tstressmethodhasbeenpresentedhere．Ithasbeenshownthatit’Sfeasibletoapplythehotspotstressmethodintheamusementdeviceindustry．KeyWOrds：hotspotstress：amusementdevice：weld随着人们文化与娱乐要求的日益增长，游艺1热点应力法介绍机也逐渐变得越来越大型，越来越复杂，因此对1．1热点应力的定义游艺机的结构分析与校核也变得越来越重要。由热点应力是在热点处的几何应力，此

4、应力的于游艺机结构的复杂性往往需要采用有限元对游影响因素包括了除该热点处焊缝形状细节外其他艺机结构进行计算。游艺机结构大多是焊接结构所有的结构细节。对于焊接结构，热点应力主要的装配体，焊缝无论对整个结构还是部分结构来受连接件接头处几何尺寸与荷载大小的影响。由说都是一个很小的细节。采用有限元分析时，考于焊缝的疲劳破坏经常发生在焊趾处，因此热点虑焊缝细节时往往需要较细密的网格，计算资源位置的选取常选在焊趾上。耗费巨大。不仅如此，有限元计算时就算考虑了热点应力包括薄膜应力(membranestress)焊缝细节，也往往不

5、能克服应力奇异的问题。这与弯曲应力(1inearshellbendingstress)，不包括样对于焊缝的静强度与疲劳强度计算也成了游艺非线性应力峰值(thenon—linearstresspeak)。机设计人员的头疼问题。这也是热点应力与缺口应力(notchstress，见图为解决上述计算疲劳强度时问题，可考虑1)的区别。采用由IIWt。。提出的热点应力法。热点应力在船Notchstressom∞+口ben+口in0舶等其它行业中得到了应用H。使用此方法在有限元计算中可不建出焊缝细节，就算建出焊缝细节也对网格密度

6、要求不高。下面简单介绍国++一下热点应力法，并给出一两个在游艺机中的图1缺口应力的分解应用例子。收稿日期：2012—06—20技术1_2热点的分类参考点选取与外推插值方法如下所述，具体文献[2，3]将热点分为两种类型：a型与b型，参考图4，表1做了一个总结。见图2。a型热点是在板面上的焊趾上的热点；b型热点是在板边缘上①较细的网格划分①分的焊趾上的热点。1．3热点应力的确定本小节主要介绍如何用线性表面外推法来确定热点处热点应力的大小。o①图2热点的分类线性表面外推法是指热点处的热点应力并非通过有限元(FEA)计算或

7、实际测量直接得到，而是根据热点附近两三个参考点的计算结果或测量结果通过线性插值法而间接得到。简单来说，利用线性表面外推法来确定热点应力的大小主要有i个步骤：(1)确定热点的位图4不同网格划分的参考点的选取I置；(2)确定参考点的位置并得到参考点位置处的应力结果，而参考点处的应力结果可以通过表1推荐的网格划分与插值方法FEA计算或实际测量来得到；(3)利用参考点处的应力结果通过线性外推得到热点处的热点应力。较粗的网格划分较细的网格划分模型和热点类型热点位置的确定方法有：(1)测量数个不同a型b型a型b型的点；(2)利

8、用事先的FEM分析结果；(3)实际壳单元￡10×≤0．4txt或≤4x4mm构件的使用经验，特别是构件在使用中曾经失效最大：txw／210mm≤0．4txwl2过。单元大小实体×flO×≤O．4txt或参考点位置处的应力结果可通过FEA计算或~<4X4mm最大：tXW10mm≤0．4txw／2实际测量得到。实际测量的方法具体可参考文献壳单元O．5t．1，5t