X形板在受拉时的强度校核分析

伍晓红

（辽宁轨道交通职业学院，辽宁 沈阳 110023）

0 引言

机械零件的强度对于安全生产很重要[1-2]，X形板零件如图1所示，在使用中，左端固定，右端受10 kN的拉力作用，本文使用有限元分析软件，对其进行应力分析，完成强度校核。

1 强度校核

1.1 建模及网格划分

有限元分析的最终目的是还原实际工程的数学行为特征，换句话说分析必须是针对一个物理模型准确的数学模型。根据X形板零件的结构特征，为了增加建模速度，建1/4模型，然后再对称生成整个模型。

首先建立关键点，再由关键点建立线段，由线段建立平面，平面拉伸创建几何体。1/4模型关键点如图2所示，关键点的坐标值见表1所示。

X形板的材料为45号钢，其弹性模量E=1.9×105MPa，泊松比μ=0.3[3]。定义单元类型为SOLID187，并进行网格划分。

表1 1/4模型各关键点坐标值

1.2 加载和求解

定义X形板左端面固定不动，右端面加载面载荷：P=10 kN/（200 mm×20 mm）=2.5 MPa。

单击求解按钮，进行求解计算。

经过计算分析，最大应力出现在最薄处，最大值为45.286 MPa，如图2所示，此处的最大应力是局部点，属于应力集中。

X形板的材质为Q235，由机械设计手册[4]查得Q235屈服极限δS为235 MPa，从所得结果看出，最大应力值未超过许用应力，即δmax=45.286 MPa＜[δ]=235 MPa，所以强度条件满足。

2 结语

利用有限元分析软件，按照实际的受力情况，对X形板进行了强度校核，确定了在使用中安全可靠。