本文標題：" 金屬材料強度分析實驗儀器簡介-光學常識"

金屬材料強度分析實驗儀器簡介-光學常識

利用電腦輔助工程設計分析(CAE)進行機車前車架結(jié)構之設計分析，

并以測試驗證其模型與分析結(jié)果。內(nèi)容包括：建立有限元素分析模型、結(jié)構模態(tài)分析與測試、靜態(tài)剛性強度分析與測試、

以及殘留應變分析。在執(zhí)行相關之分析前必須先確定有限元素分析模型之等效性，

然后再進行模擬分析方能獲得準確的結(jié)果。首先采用ANSYS建立機車前車架結(jié)構之有限元素分析模型

，為提升分析模型的準確性，有限元素分析模型所需之材料機械性質(zhì)皆透過拉伸試驗來獲取。

車架結(jié)構有限元素模型之等效性可藉由重量、重心的量測以及實驗模態(tài)分析所獲得之模態(tài)參數(shù)進行驗證比對，

其目的為確認有限元素模型質(zhì)量與剛性的分佈情形，車架結(jié)構模型比對完成并確定有限元素模型為等效模型后，

即可進行有限元素靜態(tài)之剛性與強度分析(扭轉(zhuǎn)剛性與彎曲剛性)，同時執(zhí)行剛性測試，

初步需依照實際車架組裝過程中，所有零組件之相關位置及作用情形并設計出可取代實際車架結(jié)構固定情況之

治夾具設計出車架剛性測試平臺。測試項目包括剛性與應變之量測，透過分析過程中可預測結(jié)構材料的變形以及應力分佈情形，

并將分析與測試進行結(jié)果之比對。完成模型驗證以及剛性與強度分析之后，

可更深入探討車架矯正過程中之殘留應變與強度。

有限元素分析模型必須擷取由拉伸試驗獲得塑性區(qū)之應力應變曲線并將其曲線輸入有限元素分析模型中，

并根據(jù)實際車架矯正過程中可能發(fā)生之情形加以模擬分析，

藉由材料非線性分析結(jié)果可得知車架結(jié)構以不同之矯正方式其殘留應變位置，后進一步提出佳的矯正方式，

減少殘留應變發(fā)生于銲道位置上。

關鍵詞：機車車架、有限元素模型、實驗模態(tài)分析、剛性分析與測試、材料非線性、殘留應變與強度分析

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