鋼絲纏繞機的幾何建模與預緊狀態(tài)邊和合成狀態(tài)界條件

      鋼絲纏繞機架存在三種力學(xué)狀態(tài)：預緊狀態(tài)、工作狀態(tài)、合成狀態(tài)，只有兩個(gè)獨立狀態(tài)。 鋼絲纏繞預應力結構及時(shí)高強度鋼絲將上下梁和立柱纏繞、預緊，構成液壓機的承載框架。
     1.幾何建模 
     鋼絲纏繞機架具有幾何對稱(chēng)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稱(chēng)，可采用1/2模型進(jìn)行分析，由于坎合系數和摩擦系數都為抗錯移力與正壓力的比值，在本有限元計算中不考慮坎合系數與摩擦系數原理的差別，都用摩擦系數代替坎合系數進(jìn)行分析。分析中，梁和柱以及梁的剖分界面都設置為不穿透接觸，可以模擬機架在加載時(shí)的錯移情況。   
     2.預緊狀態(tài)邊界條件 
     模型中假設所有鋼絲均勻受拉，則預緊狀態(tài)鋼 絲所受拉應力為682 MPa，預緊總噸位應為4.5 MN。在模型中將所有鋼絲簡(jiǎn)化成一條鋼帶，采用對鋼帶進(jìn)行降溫冷縮的方法，得到預緊力。即讓鋼帶從一個(gè)較高溫度降至設定的較低溫度，調整鋼絲材料的熱膨脹系數，得到需要的預緊力。文中設置鋼絲從100 ℃降至0 ℃，調整鋼絲的熱膨脹系數，得到設計的預緊力。
     3.成狀態(tài)邊界條件 
     成狀態(tài)就是在預緊機架（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，使得加載載荷達到所需噸位,考慮到壓機存在一定超載功能，文中加載載荷為大4.08 MN，相當于超載17%。