彈簧試驗機是通過被測(cè)彈簧在已知載荷作(zuò)用下的變形量(liàng)來測試其剛度的。為了提高拉壓彈簧試驗機的試驗(yàn)精度，滿足廣大用戶的(de)需求，首要任(rèn)務就是提供試驗(yàn)機的結構剛度，減小其橫梁結構在工作載荷作(zuò)用下的撓度。
彈簧拉壓(yā)試(shì)驗機采用門式結構，最大拉壓工作載荷為100KN。由于試驗機結構為多個零部件組成的裝(zhuāng)配結構，各零部(bù)件之間既非剛接又(yòu)非鉸(jiǎo)接，而是通過緊固螺栓、軸承(chéng)等方式連接，各零(líng)部件之間存在大量(liàng)接觸問題。這就使該結構分析變成(chéng)負責的接觸非線性分析問題，需要(yào)采用接觸副單元并進行大量叠代(dài)計算；另外本彈簧(huáng)拉壓試驗機(jī)結構分析(xī)還存在螺栓(shuān)連接的預緊力施加以及軸承連接的等效剛度、等效(xiào)彈性模量等問題。
中試彈簧拉壓試驗機解決了以上問題，完(wán)成了該彈(dàn)簧試驗機(jī)有限元分(fèn)析的建模(mó)工作(zuò)。并利用有限元分析(xī)軟件對該試驗(yàn)機的2中最大試(shì)驗載荷工況成功地進行了(le)結構有限元(yuán)分析，得到了(le)各(gè)工況下結構應力的分布和應力較(jiào)大的(de)危險點及各橫梁的(de)Y向變形量，及各橫梁的(de)撓度，為彈簧拉壓試驗機的結構優化奠定了基礎。
中試(shì)對公司生産的彈簧拉壓試驗機進行大量的結構優(yōu)化，在試驗機外圍尺(chǐ)寸不變的前提(tí)下，不斷尋求試驗機内部結構的設計方(fāng)案，以盡可能降低其橫梁(liáng)結構的(de)撓度，為此，根據結構不同部位尺寸對橫梁撓度的影響以及結構應(yīng)力分布選擇合适的設計變量，約束條件及目标函數，建(jiàn)立該結構的優化設計數學模型；采用ANSYS與導重(zhòng)法相結合的結構優化方(fāng)法，完成了試驗機(jī)結構的(de)構(gòu)件尺寸優化設計。在結(jié)構重量不(bú)變和滿足材料許用(yòng)應力的前提(tí)下，試驗機滿載壓力試驗時，橫梁、壓盤Y向變形量(liàng)由原來的(de)0.320mm下降到0.199mm，下降37.8%；試驗機滿載拉力試驗時，橫梁(liáng)、壓盤Y向變形量由原來的1.372mm下降到(dào)0.290mm，下降78.9%。
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