用于有限元分析验证的拉力试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于有限元分析验证的拉力试验装置，其该拉力试验装置为一由AB/B钢板制作的六边形板，六边形板中相对的两个平行的长边的边长相等且较长，其余四个短边的边长相等且较短，该六边形板的两端靠近相对的两个角位置处设有两个用于拉伸的圆孔，该两个圆孔的圆心之间的连线平行于两个较长的长边，且穿过该六边形板的中点。本实用新型的拉力试验装置在辅助装置的配合下利用拉力仪器配合可以精密地测试出拉力参数，进而验证有限元分析的数据，对机械部件的软件设计提供了有力的参考。
【专利说明】 用于有限元分析验证的拉力试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造，具体涉及一种船用柴油机制造中用于验证有限元分析软件对工装分析结果的拉力试验用的试验装置。
【背景技术】
[0002]有限元分析软件在当今的机械制造行业中已经得到了广泛的应用，它的实用性、准确性被国际上诸多知名企业认可。通过计算机仿真技术对机械设计进行有限元分析的方法，从诞生以来，经过多年的不断完善，已经日趋成熟，必将成为将来机械设计必不可少的分析手段。
[0003]在现有技术中，当需要利用有限元分析软件对某些复杂部件进行有限元分析的时候，常常无法对分析的结果进行验证。造成计算分析结果无从比对，无法知晓其正确性。另夕卜,市面上的有限元分析软件不胜枚举，ANSYS, Abaqus, Hyperworks等等诸多分析软件对同一个部件分析后，得出的分析结果也不尽相同。即使是同一个软件，由于使用者的网格划分能力层次不齐，最后得出的分析结果也会大相径庭。所以对有限元分析结果的验证非常有必要。
[0004]在诸多的验证方法中，试验验证是最科学，最准确的一种。然而从过往的经验告诉我们，如何确定一个最适合验证，最有效率的试验模型是非常困难。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中难以对有限元分析验证的困难，提供一种用于验证分析结果的拉力试验装置。本实用新型的拉力试验装置在辅助装置的配合下利用拉力仪器配合可以精密地测试出拉力参数，进而验证有限元分析的数据，以对机械部件的软件设计提供有力的参考。
[0006]为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0007]—种用于有限元分析验证的拉力试验装置，其特征在于，该拉力试验装置为一由AB/B钢板制作的六边形板，六边形板中相对的两个平行的长边的边长相等且较长，其余四个短边的边长相等且较短，该六边形板的两端靠近相对的两个角位置处设有两个用于拉伸的圆孔，该两个圆孔的圆心之间的连线平行于两个较长的长边，且穿过该六边形板的中点。
[0008]在本实用新型中，所述的正六边形板的锐边倒角成钝角，并将毛刺去除，且用风磨轮打光。
[0009]基于上述技术方案，本实用新型的拉力试验装置在验证有限元分析软件时带来了如下技术效果:
[0010]本实用新型的拉力试验装置用于有限元分析后的试验验证中，可以清楚明了地验证处有限元分析的结果，使得机械部件的软件分析和设计有了现实依据。另外，本实用新型的拉力试验装置还具有结构简单，使用方便，效果显著，经济性较好，应用性较广等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型用于有限元分析验证的拉力试验装置俯视结构图。
[0012]图2是本实用新型用于有限元分析验证的拉力试验装置的结构剖视图。
[0013]图3是辅助本实用新型的拉力试验装置用的辅助工装的正视图。
[0014]图4是辅助本实用新型的拉力试验装置用的辅助工装的侧视图。
[0015]图5是辅助本实用新型的拉力试验装置用销子示意图。
【具体实施方式】
[0016]先请看图1和图2，图1是本实用新型用于有限元分析验证的拉力试验装置俯视结构图，图2是本实用新型用于有限元分析验证的拉力试验装置的结构剖视图。由图可知，本实用新型的用于有限元分析验证的拉力试验装置为一由AB/B钢板制作的六边形板。在该六边形板的六条边中，具有两个长边I和四个短边2，其中，相对的两个平行的长边I的边长相等且较长，其余四个短边2的长度相等且较短。
[0017]为了能够对有限元分析的应力应变情况做出验证，本实用新型设计了上述结构的可以通过拉伸试验进行验证的工装。由于本实用新型的拉力试验装置的形状规则，使得有限元网格的划分比较容易。由于其制作材料为AB/B钢板，硬度适中。为了使试验装置能够拉伸，所以在试验装置两端靠近对角的边缘位置设计了两个圆孔3，实施例中选用的圆孔直径为90_。圆孔3的位置是根据额定载荷和材料力学性能计算抗剪切强度的受力面积得出的。经过计算以后，两孔的圆心之间的直线距离为240mm。
[0018]在制作要求方面，实际应用中，试验装置需经过超声波探伤，不得有裂缝，夹渣等。若存在锐边则需倒钝去毛刺，再用风磨轮打光。
[0019]为了配合拉力仪器即拉伸机对试验装置的拉伸，又设计了一对辅助工装和销子。辅助工装的结构如图3和图4所示，辅助工装4用来连接试验装置和拉伸试验机，所以辅助工装4为一个叉状，其一端设计成能够被拉伸试验机夹紧的板状，另一端设计成能够用横销连接试验装置的叉状式样。由于辅助工装需要比试验装置大的屈服强度，所以采用40Cr作为材料。其制作的技术要求是:锐边倒角去毛刺，粗糙外形须打磨光滑。超声波探伤不得有裂缝、夹渣、分层等缺陷。如图5所示，横销5是用来连接辅助工装4和试验装置的，其直径为88mm，既可以穿过试验装置上的圆孔3，又能达到足够的强度。其制作材料是40CrNiMoA，该横销6与GB812-88 M80X2圆螺母配合使用。
[0020]上述辅助工装4和横销5由于采用了更高强度的材料，所以在拉断之后不会产生塑性变形，仍然能够作为下次试验的辅助工装。
[0021]综上所述，本实用新型的试样工装具有结构简单，使用方便，效果显著，经济性较好，应用性较广等特点。
【权利要求】
1.一种用于有限元分析验证的拉力试验装置，其特征在于，该拉力试验装置为一由AB/B钢板制作的六边形板，六边形板中相对的两个平行的长边的边长相等且较长，其余四个短边的边长相等且较短，该六边形板的两端靠近相对的两个角位置处设有两个用于拉伸的圆孔，该两个圆孔的圆心之间的连线平行于两个较长的长边，且穿过该六边形板的中点。
【文档编号】G01N3/00GK203838003SQ201320890587
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张荔秋, 解天宇 申请人:沪东重机有限公司