机身为组合件，通过拉紧螺栓的预紧力拉紧，因此要施加预紧力.Abaqus中高强度螺栓预紧力的施加主要通过直接加载法、螺栓载荷法和预应力场法等实现.[9]为简化计算，采用等效力法，即在机身与拉紧螺栓4对接触面施加4对预紧力，预紧因数为1.5，每对大小为

　　F=1.5Fg=1.5×4000kN=6000kN

　　机身的电机质量、传动系统质量等载荷予以忽略.至此，所有载荷和约束施加完成.

　　2机身有限元静力学分析

　　由图3可知，应力主要集中在芯轴孔上部、横梁靠近拉紧螺栓处、底座靠近拉紧螺栓处和工作台垫板中心等.芯轴孔的上部最大应力达到28.547MPa，受力形式为压应力.横梁拉紧螺栓处与螺母接触面的最大压应力超过20MPa，横梁中间截面最上端受到的拉应力与最下端受到的压应力为5.1949～7.7896MPa，均未超过横梁的许用拉应力40MPa与许用压应力60MPa.横梁靠近拉紧螺栓处的应力为10.384～12.979MPa，小于许用剪应力.立柱的后部出现最大压应力约为10MPa，小于许用压应力60MPa.工作台靠近支座的地方出现的最大应力为剪应力，大小为15～18MPa，小于许用剪应力30MPa.

　　机身的变形云图见图4，可知，机身最大变形发生在横梁后部上端0.28266mm处.工作台的挠度约为0.125mm，垫板中心变形约为0.165mm.

　　图4机身的变形云图

　　由上述计算可知，垫板的挠度约为0.040mm，立柱的最大变形量约为0.165mm，横梁的最大变形为0.28266mm，则横梁的挠度为0.28266-0.165=0.11766mm，本文取0.118mm.

　　3结论

　　（1）结构整体强度满足许用条件，横梁芯轴孔处出现最大压应力，横梁与工作台靠近拉紧螺栓处会出现较大剪应力.

　　（2）压力机机身整体刚度满足许用条件，机身最大变形发生在横梁后部上端.

　　（3）将Pro/ENGINEER与Abaqus结合使用，对压力机机身进行三维实体建模和有限元建模，使工作量大为减少.对压力机机身模型进行有效网格划分和约束，使有限元分析取得良好效果.参考文献：

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