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式中： P四柱液壓機的公稱壓力，kN；L— — 立柱中心距，mm；S—— 上橫梁的最小橫截面積，mm 。
上式僅對上橫梁作粗略估算，為下一步優化設計奠定基礎。
1．2 建立基于Pro／Engineer的三維模型為使焊接應力盡量均勻及采購型材型號統一，以及建立模型時減少參數個數，本文設計的肋板厚度相等，5個鋼桶的壁厚稍大于肋板厚度，4個對角線上的肋板厚度為 Js +10)mm，其余肋板厚度為DSlllm，上下兩腹板厚度為D ，5個管形型材的壁厚取(DS_A+10)mm，腹板周邊到肋板的距離取DS_A值。
為防止肋板受力時橫向彎曲，肋板的高度應小于等20倍的肋板厚度．取上橫梁厚度為 (16DS_A +2D|s日)mml”。。考慮上橫梁的加工工藝性，其厚度不宜過大．根據實際Q235板材厚度． 暫取DS_A=30 mm、DS H =50mm建立三維模型，獲得 圈3 上橫梁三維模型圖上橫梁的結構圖。最終效果見圖3。
1．3 模型的初步優化
利用Pro／E的行為建模技術，利用式(2)和式(3)
確定DS_A和DS H的值，以免有限元模型初次計算時應力值偏離目標結果太多．也可節省有限元計算時間。在此，由于沒有考慮偏載影響．計算時載荷應取1．2尸進行有限元分析，取立柱螺紋的殘余預緊力為0．5×鉸鏈支捌公稱載荷1．2P／430 ~750＼殘留預緊載荷0．5×1．2P／4
圖4 上橫粱載荷分布圖

1．2P．四柱液壓機載荷分布圖見圖4。
取30≤州≤ D和50<~Ds_月≤80，通過Pro／E的多參數化分析，建立關系式(切應力Q，彎曲應力 )翻：
公式
可得切應力和彎曲應力關于DS_A和DS_H的一系列值，見表2(從左到右依次為切應力(Q)、彎曲應力㈣、DS_ A和D 值)，經觀察第4組數據較滿意。圓整后取DS_A=40，DS_H=77重建模型，為下一步有限元模型的建立奠定基礎。

1．4 建立有限元四柱液壓機模型進行分析
1)建立有限元模型：由于為對稱結構，取其四分之一進行有限元劃分和計算。將模型導入到ansys一workbench并簡化．簡化的有限元模型見圖5～圖7。約束載荷見圖6，對于立柱孔處的下表面需考慮殘余預緊力的存在，其大小參考圖4載荷分布圖。殘余預緊力顯示為C Force 2，工作載荷顯示為B Force．對上橫梁的上表面的立柱螺帽接觸面添加約束類行為FrictionlessSupport的約束．顯示為A Frictionless Support。使用實體網格模型，對肋板添加映射網格控制，其余按照默認設置進行網格劃分．其效果見圖7。
2)優化模型：運行分析。并進入DX建立表格，(以DS A和DS tt為自變量，上述各面的最大應力值及上下兩面的最大變形量為目標變量的表格)進行列表計算。設置各個應力及變形量的收斂率20％進行列表計算。DS_A和 的值以實際的板厚系列取值，如見表3。比較發現第2、3兩組數據均較接近許用應力78．33 MPa，取第2組數據 =35；DS_H=72，重建模型，再次進入DS，細化網格，網格細化共有67 577個節點、374 96個單元，設置應力及變形量的收斂率為5％ 進行計算．獲得最終的模型應力值和變形量。發現最大應力出現在四柱液壓機上橫梁與立柱螺母的接觸處。大小為74．608 MPa，見圖8，立柱的平行方向最大變形位移為0．000 856 mm，見圖9，遠小于工程許用值，符合國家標準。