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摘要
为进一步降低某款现役青砖茶专用液压机的制造费用，利用有限元法对该液压机上横梁进行受力和形变分析，评估了安装孔特征对分析结果的影响程度。采用命令流形式建立了上横梁结构的数学模型，依据建模时布尔运算增加或减少体积对模型中13个尺寸参数进行分组，按照不分组和分组两种形式以子迭代方式进行尺寸优化。结果显示，优化后横梁应力处在25～100 MPa范围的区域相比优化前有所增大，而最大应力发生位置没有改变，均处于立柱筒与横梁对角筋板交接的下表面。优化后横梁形变的过渡区域更大，而最大形变发生位置没有改变，均处于油缸与上横梁安装基准面。液压机横梁应力应变的分布更加趋于合理，且分组优化过程收敛更快，目标值更优。相较于原有的设计尺寸，上横梁质量由1 294 kg下降至975.8 kg，可节约24.6%材料，有效降低了设备的制造成本。
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单位湖北省农业科学院果树茶叶研究所; 武汉理工大学
