基于有限元法FESTO气缸寿命的研究

基于有限元法FESTO气缸寿命的研究

基于有限元法FESTO气缸寿命的研究FESTO气缸在国民生产和生活的各个领域都有广泛的应用,其结构强度和使用寿命得到了广泛的关注。由于FESTO气缸在工作中的受力状况非常复杂,是工作环境最为恶劣的零部件之一,其中疲劳失效是FESTO气缸的主要失效方式。因此研究FESTO气缸的结构特点、提高FESTO气缸的结构强度、并预测其使用寿命对国民生产和生活都有着很重要的意义。

基于有限元法FESTO气缸寿命的研究以小型FESTO气缸作为研究对象,以S-N曲线法作为研究FESTO气缸寿命的理论依据,同时基于有限元法,利用大型的有限元分析软件ANSYS建立FESTO气缸的三维几何模型,并用实体单元对FESTO气缸的几何模型进行了网格的划分,建立了预紧单元、合适的边界条件和载荷最终生成了有限元模型。气动径向冲击高效精密下料机,该下料机至少包括气动径向冲击下料和棒料固定装置,其中,气动径向冲击下料机构采用FESTO气缸活塞带动下料模具冲击棒料,具有频率高、频率可调、冲击力可调、经济实用方便等优点。可针对不同材料、不同尺寸的棒料进行精密下料。 对FESTO气缸在螺栓预紧力的作用下进行了受力分析,得到了FESTO气缸在不同的固定板厚度和不同的材料作用时FESTO气缸的应力分布规律。接着建立了FESTO气缸的冲击载荷函数,分析了FESTO气缸在螺栓预紧力和活塞杆的冲击力共同作用下的应力分布云图,得出了FESTO气缸的应力集中区域。在此基础上使用ANSYS软件自带的疲劳分析模块对FESTO气缸进行了疲劳寿命分析,得到了FESTO气缸的最低疲劳使用寿命,并提出了提高FESTO气缸端盖强度的改进措施。最后,搭建了FESTO气缸的气动实验平台,对FESTO气缸进行了疲劳寿命实验,通过实验得出了FESTO气缸的失效模式和失效数据。同时实验验证了对FESTO气缸有限元分析的合理性和正确性,从而为FESTO气缸的寿命研究提供了理论依据。