Avec le développement rapide de l’industrie logistique mondiale, les machines portuaires jouent un rôle de plus en plus important dans le transport de marchandises et la rotation logistique. Les pièces forgées de machines portuaires maritimes en tant que partie importante des machines portuaires, leurs performances et leur qualité affectent directement l’efficacité et la sécurité de l’ensemble du port. Par conséquent, l’analyse par éléments finis et la simulation des pièces forgées de machines de port maritime sont importantes pour améliorer leurs performances et leur qualité et réduire les défaillances des équipements. Les méthodes d’analyse par éléments finis et de simulation des pièces forgées pour machines portuaires seront présentées dans le but de servir de référence pour la recherche dans des domaines connexes.
L’analyse par éléments finis est une méthode largement utilisée dans l’analyse d’ingénierie. Elle consiste à distiliser des problèmes continus en un nombre limité d’éléments à des fins d’analyse par la discrétisation de systèmes complexes. Dans l’analyse des pièces forgées de machines de port maritime, la méthode des éléments finis peut simuler efficacement le comportement mécanique des pièces forgées et fournir une base fiable pour une conception et une simulation optimales.
Dans un premier temps, la géométrie réelle des pièces forgées de la machine portuaire du navire a été obtenue à l’aide d’un scanner 3d et le modèle a été construit à l’aide d’un logiciel d’éléments finis. Lors de l’établissement du modèle, il convient de simplifier le modèle en tenant pleinement compte des caractéristiques structurelles réelles de la pièce forgée, tout en veillant à ce que l’exactitude des résultats de l’analyse ne soit pas affectée.
Deuxièmement, les propriétés matérielles du modèle sont définies. En fonction des caractéristiques réelles du matériau de la pièce forgée, telles que le module d’élasticité, le rapport de poisson, la densité, etc., elles sont entrées dans le logiciel d’éléments finis afin de simuler les propriétés réelles du matériau.
En outre, les contraintes du modèle doivent être réglées en fonction des conditions de travail réelles. Les contraintes doivent être définies en tenant compte de l’environnement de travail réel et des conditions de travail des pièces forgées des machines portuaires, telles que les conditions de force, les changements de température, etc., afin de rapprocher les résultats de la simulation de la situation réelle.
Enfin, les paramètres tels que les contraintes, les déformations, les modes et les vibrations des pièces forgées de machines de port de navire dans diverses conditions de travail sont obtenus par simulation et calcul à l’aide d’un logiciel d’éléments finis. L’analyse de ces paramètres permet une compréhension complète des propriétés des pièces forgées et fournit la base pour une conception optimale.
En effectuant l’analyse par éléments finis des pièces forgées de machines de port maritime, nous pouvons obtenir les principaux résultats suivants:
Contraintes et déformations: l’analyse par éléments finis permet de calculer avec précision la répartition des contraintes et la déformation des pièces forgées dans diverses conditions de travail. En comparant la tension et la déformation dans différentes solutions de conception ou différentes conditions de processus, vous pouvez évaluer la rationalité de sa conception ou de son processus et fournir une base pour optimiser la conception.
Mode et vibration: l’analyse modale permet de déterminer la fréquence naturelle et le type de vibration de la pièce forgée. L’analyse vibratoire permet de simuler sa réponse vibratoire lorsqu’elle est soumise à une excitation externe. L’optimisation des paramètres modaux et vibratoires permet d’améliorer les propriétés dynamiques des pièces forgées et de réduire les risques de rupture par résonance.
Problèmes de contact: l’analyse par éléments finis permet également de simuler le comportement de contact entre pièces forgées, y compris la pression de contact, le frottement, etc. En optimisant les propriétés de contact, la stabilité et l’abrasion des pièces forgées peuvent être améliorées et leur durée de vie prolongée.
Grâce à l’analyse par éléments finis et à la simulation des pièces forgées pour les machines portuaires, nous pouvons réaliser une évaluation complète de leurs propriétés et ensuite optimiser leurs processus de conception et de fabrication. La pratique a montré que cette méthode a un effet significatif pour améliorer les performances et la qualité des pièces forgées de machines de port maritime et réduire les défaillances d’équipement.
Cependant, malgré les résultats remarquables obtenus par l’analyse par éléments finis dans l’étude des pièces forgées pour les machines portuaires, il reste un certain nombre de défis et de questions qui nécessitent des recherches plus approfondies. Par exemple, comment modéliser plus précisément le comportement non linéaire des matériaux, comment traiter des problèmes de contact complexes, etc. Les recherches futures devraient se concentrer sur ces domaines afin d’améliorer la précision et la fiabilité de l’analyse par éléments finis.
En outre, à mesure que la technologie informatique et les méthodes de calcul numérique progressent, les futures analyses par éléments finis tiendront davantage compte des facteurs tels que le couplage multichamp physique, les échelles multiples, etc., afin de simuler avec plus de précision le comportement des pièces forgées de machines portuaires dans des conditions réelles de travail. Cela contribuera à améliorer encore le niveau de conception et la qualité de fabrication des pièces forgées pour les machines portuaires.
