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箱体是真空电子束焊机的主要工作部件之一,其上安装有各种高精度运动机构,这些机构的工作精度直接决定了电子束焊接的精度及质量,因此,有效地控制箱体的弹性变形量是保证电子束焊接精度的前提。目前真空箱体大多依靠以往的设计及使用经验进行设计,很少对其进行详细的变形、应力分析,使得箱体设计成型后,其结构强度有一定的未知量,不一定能够保证高安全系数。 本文针对某型号真空电子束焊机箱体高真空状态下最恶劣工况点进行了静力学分析,并且根据分析结果对箱体结构进行了适当的优化。首先,建立起箱体的十节点四面体单元有限元模型,通过分析箱体在工作状态下的应力分布及弹性变形分布,求出箱体实际的变形场和应力场;其次,用精密量具测量箱体实际变形量;再次,对比仿真数据与实测数据,得出仿真数据的准确度,确定计算机仿真数据能作为结构优化的理论依据;最后,依据计算机仿真数据对箱体进行结构优化,将有限元法理论应用到了工程实际中。 通过对比ANSYS有限元分析计算结果与实测数据,验证结构的可靠性,推进箱体结构优化方案,为真空电子束焊机箱体的结构设计与装备制造提供了理论依据与技术支持,不仅使厂家能够掌握产品的确切可靠系数,并且增加了企业运营效益,有利于进一步增强企业对市场的应变能力和竞争能力,同时也对其它相同类型大型真空设备箱体的改进具有较大的实用价值与理论意义。