混合器設計上、下橫梁時,為了減輕重量,根據“等強度梁”的概念,設計成不等高梁,即立柱柱套處的高度h小于中間截面的高度日。但在過渡區(A處>會有應力集中。A處的應力值比中間截面的應力大2-3倍,在實際使用中,有在該處出現裂紋的情況。
影響A處應力集中的主要因素有3個:
1)過渡圓角半徑R,在結構允許的情況下,應盡量增大R,以減輕應力集中。如125MN鍛造水壓機下橫梁模型過渡區R由7mm增大到80mm,A處的應力值由1591VIPa降低為87.8MPa,下降了45%。
2)橫梁中間截面高度和柱套高度比T11不應過大,在上橫梁模型試驗中發現,當其他條件不變時,T11由1.44降到1.33時,A點的應力由105MPa降到87.6MPa,降低了17%。因此,對小混合器應盡可能采用等高梁,即H=h,對大型混合器,建議采用等=1.2。
3)傾角a,實驗測試表明,當其他條件不變時,傾角乜由450減小為300,A點的應力由87.6MPa降為60.8MPa,所以傾角不宜過大。
以上這些因素的影響可歸結于應力集中系數璉,但目前尚難以定量計算K值。在設計大、中型混合器時,應通過模擬試驗來選取合理的結構,應用有限單元法計算也有助于對比各種結構方案的優劣。
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