彈簧試驗機是通過被測彈簧在已知載荷作用下的變形量來測試其剛度的。為了提高拉壓彈簧
試驗機的試驗精度，滿足廣大用戶的需求，首要任務(wù)就是提供試驗機的結(jié)構(gòu)剛度，減小其橫梁結(jié)構(gòu)在工作載荷作用下的撓度。
彈簧拉壓試驗機采用門式結(jié)構(gòu)，最大拉壓工作載荷為100KN。由于試驗機結(jié)構(gòu)為多個零部件組成的裝配結(jié)構(gòu)，各零部件之間既非剛接又非鉸接，而是通過緊固螺栓、軸承等方式連接，各零部件之間存在大量接觸問題。這就使該結(jié)構(gòu)分析變成負(fù)責(zé)的接觸非線性分析問題，需要采用接觸副單元并進(jìn)行大量迭代計算；另外本彈簧拉壓試驗機結(jié)構(gòu)分析還存在螺栓連接的預(yù)緊力施加以及軸承連接的等效剛度、等效彈性模量等問題。
濟(jì)南銳瑪彈簧拉壓試驗機解決了以上問題，完成了該彈簧試驗機有限元分析的建模工作。并利用有限元分析軟件ANSYS對該試驗機的2中最大試驗載荷工況成功地進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元分析，得到了各工況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力的分布和應(yīng)力較大的危險點及各橫梁的Y向變形量，及各橫梁的撓度，為彈簧拉壓試驗機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
濟(jì)南銳瑪對公司生產(chǎn)的彈簧拉壓試驗機進(jìn)行大量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在試驗機外圍尺寸不變的前提下，不斷尋求試驗機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，以盡可能降低其橫梁結(jié)構(gòu)的撓度，為此，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同部位尺寸對橫梁撓度的影響以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布選擇合適的設(shè)計變量，約束條件及目標(biāo)函數(shù)，建立該結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型；采用ANSYS與導(dǎo)重法相結(jié)合的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，完成了試驗機結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸優(yōu)化設(shè)計。在結(jié)構(gòu)重量不變和滿足材料許用應(yīng)力的前提下，試驗機滿載壓力試驗時，橫梁、壓盤Y向變形量由原來的0.320mm下降到0.199mm，下降37.8%；試驗機滿載拉力試驗時，橫梁、壓盤Y向變形量由原來的1.372mm下降到0.290mm，下降78.9%。
通過對彈簧拉壓試驗機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，效果非常顯著，提升了試驗機的試驗效能，受到了用戶的廣泛好評，一次又一次的圓滿完成了用戶的彈簧試驗任務(wù)。
