Conas is féidir le monaróirí comhpháirteanna struchtúr cruach is féidir a shaincheapadh le haghaidh tacair éagsúla trealaimh dearadh struchtúrach na gcomhpháirteanna struchtúir cruach a bharrfheabhsú chun cumas ualachiompartha agus meáchan éadrom a fheabhsú?
Sna shaincheapadh agus déantúsaíocht comhpháirteanna struchtúir cruach le haghaidh tacair iomlána trealaimh , an dearadh struchtúrach a bharrfheabhsú chun an cumas ualachiompartha a fheabhsú ag an am céanna agus meáchan éadrom a bhaint amach ná an phríomhcheist maidir le feidhmíocht, costas agus éifeachtúlacht a chothromú. Éilíonn an próiseas seo airíonna ábhair, prionsabail mheicniúla, próisis déantúsaíochta agus coinníollacha oibre iarbhír a chomhcheangal chun an sprioc a bhaint amach trí straitéis dearadh córasach. An cur síos mionsonraithe seo a leanas ar na modhanna sonracha ó thoisí iolracha:
1. Optimization bunaithe ar airíonna ábhar: Roghnaigh an "bunús" ceart a fháil dhá uair an toradh le leath an iarracht
Tá roghnú agus cur i bhfeidhm réasúnta ábhar ina réamhriachtanais le haghaidh leas iomlán a bhaint struchtúrach. Athraíonn neart, toughness, dlús agus paraiméadair eile steels éagsúla, agus ní mór iad a mheaitseáil go cruinn de réir riachtanais ualachiompartha na gcomhpháirteanna, na timpeallachta oibre agus fachtóirí eile.
Cur i bhfeidhm cruach ard-neart: Is féidir úsáid a bhaint as cruach íseal-chóimhiotail ard-neart le neart toraidh níos airde (cosúil le Q355, Q460, etc.) an tiús ábhartha a laghdú faoi na coinníollacha ualachiompartha céanna agus go díreach laghdaítear meáchan marbh an struchtúir. Mar shampla, dearadh bhíoma ualachiompartha ar dtús chun cruach Q235 a úsáid le tiús 20mm. Tar éis cruach Q355 a úsáid, is féidir an tiús a laghdú go 16mm, laghdaítear an meáchan 20%, agus ní dhéantar difear don acmhainn imthacaí.
Dáileadh difreáilte na n-ábhar: De réir saintréithe strus gach cuid den struchtúr, úsáidtear ábhair ard-neart i réimsí ard-strus agus úsáidtear gnáth-ábhair i gceantair le strus íseal chun "úsáidtear cruach maith ar an lann" a bhaint amach. Mar shampla, úsáidtear cruach ard-neart i gcodanna strus-dírithe an bonn trealaimh, agus úsáidtear cruach gnáthcharbóin sa chuid tacaíochta cúnta, rud nach féidir ní hamháin an neart iomlán a chinntiú ach freisin an costas agus an meáchan a rialú.
Ábhair nua a iniúchadh: I gcásanna ina bhfuil riachtanais éadroma an-ard (cosúil le struchtúir cruach trealaimh shoghluaiste), is féidir cóimhiotail alúmanaim nó ábhair chomhchodacha (cosúil le hábhair chomhchodacha roisín-bhunaithe treisithe le snáithín carbóin) a úsáid i gcodanna neamh-ualachiompartha chun struchtúr hibrideach a dhéanamh le cruach. Mar sin féin, ba cheart aird a thabhairt ar mhodhanna nasctha agus comhoiriúnacht ábhair éagsúla chun teip struchtúrach a sheachaint mar gheall ar chreimeadh leictreamaiceimiceach nó neamhréir airíonna meicniúla.
2. Leas iomlán a bhaint topological ar fhoirm struchtúrach: tarchur fórsa a dhéanamh níos "éifeachtach"
Is éard atá i gceist le leas iomlán a bhaint as topolaíoch ná an fhoirm dáileadh is fearr d'ábhair a fháil de réir ualaí agus srianta i spás dearaidh ar leith trí halgartaim matamaitice, ionas go mbainfear amach "an drón a bhaint agus an croílár a choinneáil", agus an cumas ualachiompartha a chinntiú agus an meáchan á laghdú.
Bain ábhair iomarcacha: Bain úsáid as bogearraí anailíse eilimintí críochta (FEA) chun staid strus an struchtúir a insamhail, na "réimsí iomarcacha" a aithint le strus níos ísle agus iad a ghearradh. Mar shampla, is struchtúr soladach den chuid is mó é dearadh traidisiúnta na gcolún trealaimh. Tar éis leas iomlán a bhaint topological, is féidir é a dhearadh mar struchtúr laitíse log nó ballaí tanaí le easnacha athneartaithe, ag coinneáil go leor ábhar ag an bpointe tiúchana strus, ag laghdú an t-ábhar sa limistéar neamh-strus, ag laghdú an meáchan níos mó ná 30%, agus feabhas a chur ar an stiffness.
Tagairt do struchtúr bionic: Tá tréithe "éadrom agus ard-neart" ag struchtúir bhitheolaíocha sa nádúr (cosúil le cnámha meala agus cnámha éan), agus is féidir a bprionsabal a chur i bhfeidhm maidir le dearadh struchtúr cruach. Mar shampla, déantar painéal an ardáin trealaimh a dhearadh mar struchtúr ceapaire meala, agus úsáideann an croí-chiseal cruach ballaí tanaí, rud a laghdaíonn ní hamháin an meáchan, ach freisin a fheabhsaíonn an cumas ualachiompartha iomlán trí éifeacht ualaigh scaipthe struchtúr na meala.
Optamú cruth trasghearrtha: Tá tionchar mór ag cruth geoiméadrach an trasghearrtha comhpháirte ar an gcumas imthacaí. Faoin limistéar trasghearrtha céanna, tá na móimintí táimhe agus alt modulus na hailt I-chruthach, bosca-chruthach, agus ciorclach níos mó, agus is fearr an fhriotaíocht lúbthachta agus torsion. Mar shampla, úsáideann an seafta tiomána alt feadán ciorclach log in ionad cruach bhabhta soladach, agus tá an friotaíocht torsion go bunúsach mar an gcéanna nuair a laghdaítear an meáchan 50%; úsáideann an crossbeam alt I-chruthach in ionad alt dronuilleogach, agus is féidir an cumas lúbthachta a mhéadú 40% faoin meáchan marbh céanna.
3. Modhanna nasctha a bharrfheabhsú: Laghdaigh "ualach breise" agus feabhas a chur ar stiffness iomlán
Is é an nód nasc an nasc lag den struchtúr cruach. Méadóidh modh nasc míréasúnta an meáchan, laghdóidh sé an stiffness iomlán, agus fiú cuirfidh sé faoi deara tiúchan strus. Ní mór neart, meáchan éadrom agus féidearthacht tógála a chur san áireamh le leas iomlán a bhaint as an dearadh nasc.
Optamú naisc táthaithe: Bain úsáid as welds leanúnacha in ionad welds uaineacha chun fad iomlán an táthú a laghdú agus neart an cheangail á chinntiú; le haghaidh naisc phláta tiubh, bain úsáid as welds groove in ionad welds filléad chun an méid táthú agus an limistéar teasa a laghdú, agus an strus breise de bharr dífhoirmithe táthú a laghdú. Ina theannta sin, déantar suíomh na táthaithe a bharrfheabhsú trí anailís chríochta ar eilimintí chun welds a shocrú ag pointí tiúchana struis a sheachaint agus iontaofacht nód a fheabhsú.
Dearadh scagtha naisc bolt: Déantar na sonraíochtaí agus an chainníocht bolt a ríomh go cruinn de réir mhéid an fhórsa chun úsáid a bhaint as sonraíochtaí móra nó an iomarca boltaí go dall. Mar shampla, dearadh an nasc flange de threalamh áirithe ar dtús chun 12 boltaí M20 a úsáid. Tar éis anailís fórsa, coigeartaíodh é go 8 boltaí M18, rud a shásaigh ní hamháin na ceanglais neart ach freisin laghdaigh tomhaltas ábhar boltaí agus flanges.
Próiseas múnlaithe comhtháite: I gcás comhpháirteanna casta, úsáidtear próisis lúbthachta foriomlána, gearrtha léasair agus bearrtha chun líon na splicing a laghdú. Mar shampla, má tá struchtúr fráma an trealaimh spliced ag plátaí cruach il, méadóidh an meáchan welds agus chónaisc. Mar sin féin, tríd an pláta cruach iomlán a lúbadh isteach sa chomhlacht fráma trí mheaisín lúbthachta mór, is féidir 70% de na pointí splicing a laghdú, is féidir an meáchan a laghdú 15%, agus is féidir an stiffness iomlán a fheabhsú go suntasach.
4. Stiffness agus cobhsaíocht a neartú: Seachain "éagobhsaíocht mar gheall ar éadrom"
Ní mór dearadh meáchan éadrom a bheith bunaithe ar stiffness agus cobhsaíocht struchtúrach a chinntiú, nó d'fhéadfadh go dteipfeadh ar an gcumas imthacaí mar gheall ar dhífhoirmiú nó éagobhsaíocht iomarcach.
Socrú réasúnta easnacha athneartaithe: Socraítear easnacha athneartaithe (cosúil le easnacha U-chruthach agus L-chruthach) ar dhromchla comhpháirteanna ballaí tanaí chun stiffness áitiúil a fheabhsú trí mhóimint táimhe an ailt a athrú. Mar shampla, is furasta bhlaosc pláta tanaí an trealaimh a dhífhoirmiú nuair a bhíonn sé faoi réir ualach aonfhoirmeach. Tar éis easnacha athneartaithe fadaimseartha agus trasnacha a chur leis feadh treo an fhórsa, is féidir an stiffness a mhéadú níos mó ná 50% nuair a mhéadaíonn an tomhaltas ábhair 5%.
Cobhsaíocht a fhíorú agus a choigeartú: Maidir le slata caola, comhpháirteanna le ballaí tanaí agus comhpháirteanna eile atá seans maith go éagobhsaíocht, ní mór a gcobhsaíocht a fhíorú le foirmle Euler. Más gá, cuirtear tacaíocht cliathánach leis nó déantar an cruth trasghearrtha a choigeartú (mar shampla an t-alt dronuilleogach a athrú go rannóg I-chruthach) chun an t-ualach éagobhsaíochta ríthábhachtach a mhéadú gan an iomarca meáchain a chur leis.
Réamh-ualach a chur i bhfeidhm go réasúnta: Maidir le comhpháirteanna ualachiompartha bolt-nasctha, cuirtear réamh-ualach cuí i bhfeidhm chun an cónascaire a fheistiú go docht, an dífhoirmiúchán coibhneasta a laghdú le linn na hoibre, agus an stiffness iomlán a fheabhsú. Mar shampla, is féidir leis na boltaí nasc idir an suíochán imthacaí agus bonn an trealaimh stiffness an dromchla comhpháirteach a mhéadú 20% ~ 30% tar éis réamhualach a chur i bhfeidhm.
5. Teaglaim insamhalta agus turgnaimh: Bain úsáid as sonraí chun an éifeacht optamaithe a "choimhdeacht".
Ní féidir leas iomlán a bhaint as an struchtúr a bheith ag brath ar thaithí amháin, ach ní mór é a fhíorú trí anailís insamhalta agus tástálacha fisiceacha chun iontaofacht na scéime dearaidh a chinntiú.
Anailís insamhalta eilimint chríochnaithe: Sa chéim deartha, úsáidtear ANSYS, ABAQUS agus bogearraí eile chun múnla tríthoiseach a bhunú chun an dáileadh strus, an dífhoirmiú agus an saol tuirse a insamhladh faoi ualaí agus coinníollacha oibre éagsúla. Déantar na paraiméadair struchtúracha (cosúil le tiús balla, suíomh pláta rib, agus méid trasghearrtha) a choigeartú trí atriallta iolracha go dtí go bhfaightear an pointe comhardaithe idir "éadrom éadrom" agus "ard-neart". Mar shampla, laghdaigh lámh rothlach robot táthú a mheáchan 25% agus a strus uasta 10% tar éis 5 bhabhta de leas iomlán a bhaint insamhalta, a chomhlíonann na ceanglais úsáide go hiomlán.
Fíorú tástála fisiceach: Déantar tástáil ualach statach, tástáil ualach dinimiciúil agus tástáil tuirse ar an fhréamhshamhail optamaithe chun a chumas ualachiompartha agus a marthanacht iarbhír a fhíorú. Mar shampla, déantar an beam ualachiompartha optamaithe a luchtú agus a thástáil ag meaisín tástála hiodrálach, agus déantar a ualach toraidh agus a ualach teorann a thaifeadadh chun a chinntiú nach bhfuil sé níos ísle ná an caighdeán dearaidh; déantar an t-ualach dinimiciúil le linn oibriú an trealaimh a insamhladh ag an tástáil tábla creathadh chun a sheiceáil an bhfuil an struchtúr athshondach nó dífhoirmithe ró-mhór.
Meicníocht feabhsaithe atriallach: Sonraí tástála aiseolais chuig an tsamhail insamhalta, modhnaigh paraiméadair (cosúil le hairíonna ábhartha, coinníollacha teorann), agus leas iomlán a bhaint as an dearadh. Mar shampla, má aimsítear go bhfuil dífhoirmiúchán iarbhír comhpháirte níos mó ná an toradh insamhalta le linn na tástála, is gá a athsheiceáil an bhfuil srianta an mhúnla ag teacht leis an staid iarbhír agus an dearadh struchtúrach a choigeartú.
6. Comhoibriú idir próiseas agus dearadh: Déan an dearadh "tuirlingthe" níos éifeachtaí
Ní mór leas iomlán a bhaint struchtúrach breithniú a dhéanamh ar indéantacht an phróisis déantúsaíochta, ar shlí eile beidh sé deacair fiú an dearadh is fearr a bhaint amach. Ní mór do mhonaróirí a gcumas trealaimh agus a saintréithe próisis féin a chomhcheangal chun ceanglais phróiseas a ionchorprú sa chéim deartha.
Mar shampla, is féidir le Jiaxing Dingshi Machinery Manufacturing Co., Ltd tacú le próiseáil agus déantúsaíocht struchtúir chasta le trealamh chun cinn mar 15,000 méadar cearnach de spás táirgthe faoi dhíon, 6 méadar × 3.5 méadar lárionad próiseála mór gantry, agus meaisín gearrtha bileog léasair 30 kW. Tá cumas comhshó dearadh líníochta láidir ag a 20 dearthóirí teicniúla gairmiúla, agus is féidir leo an dearadh struchtúrach optamaithe a thiontú go beacht i líníochtaí próiseas in-tháirgthe, ag cinntiú go gcuirtear leas iomlán a bhaint as topology, roghnú ábhar agus réitigh eile i bhfeidhm i dtáirgeadh iarbhír - mar shampla meaisín lúbthachta 600 tonna a úsáid chun múnlú comhtháite comhpháirteanna móra ballaí tanaí a bhaint amach agus splicing a laghdú; trí 50 trealamh táthú de chineálacha éagsúla agus na scileanna iontacha de 60 welders deimhnithe, tá neart agus cruinneas welds casta ráthaithe, ag soláthar tacaíochta próiseas iontaofa le haghaidh leas iomlán a bhaint struchtúrach.
