基于有限元法和解析法的肋骨冷弯机机架结构分析

吕 骁， 陈 强， 刘 鹏， 马 浩， 邵伟伟

(上海船舶工艺研究所， 上海 200032)

基于有限元法和解析法的肋骨冷弯机机架结构分析

吕 骁， 陈 强， 刘 鹏， 马 浩， 邵伟伟

(上海船舶工艺研究所， 上海 200032)

肋骨冷弯机机架是整台设备的“骨架”，往往承受着巨大的夹紧力和主弯曲油缸力，其可靠性与整机的可靠性密不可分，其中机架的强度是考核其可靠性的首要指标。基于解析法和有限元法分别对400 t级肋骨冷弯机的中、边机架进行强度分析，结果表明两种方法的结果高度吻合、误差较小，各机架的危险部位(薄弱环节)位于其上端的过渡圆角处，在规定的安全系数下，最大应力小于许用应力，强度能够满足使用要求。

肋骨冷弯机机架；解析法；有限元法；强度

0 前言

船舶肋骨冷弯是船体建造过程中的关键工序之一，肋骨冷弯过程属于型材(大部分是型钢)的塑性变形。目前国内外专家学者[1-4]已对其成形机理进行了大量的理论及实验研究，并取得了丰硕的成果。

基于型材塑性成形领域的研究成果，上海船舶工艺研究所经过数十年的潜心研究，于20世纪90年代初成功研制出国内外第一台50 t级肋骨冷弯机，解决了多项关键技术问题，首创了弦线测量法的在线监测控制方式与逐步逼近法的成形工艺方式，前者用于保证型材的实际弯制线形与理论线形相吻合，而后者则用于解决型材弯制过程中产生的回弹问题。经过不断地升级换代、技术改进，上海船舶工艺研究所的肋骨冷弯机实现了高度智能化、集成化，至今已形成了50 t，100 t，160 t，250 t，400 t等系列的产品，广泛应用于角钢、T型钢、扁钢和球扁钢的弯制，能够满足目前船体建造的需求。……