Page 121 - 《橡塑技术与装备》2025年11期

产品与设计
PRODUCT AND DESIGN

释放合模力之后，观察百分表数值，如图观察到数值
为 1.56 mm 为横梁顶板中间相对于顶板两端的位移差
值，即挠度数值为 1.56 mm。

图 4 有限元分析模型

可以得到最大竖直位移位于顶板中间为 2.2 514 mm，
最小竖直位移位于顶板两端为 0.61 843 mm，因此横
梁挠度为 2.2 514-0.6 184 3=1.63 297 mm。

图 6 横梁挠度实验方案图

4 结果与讨论
梳理以上横梁挠度的理论计算数值、有限元分析
结果、实验数据，形成表 3 对比结果。
表 3 对比结果
项目 横梁最大挠度 相对于实验数据误差
式（1）理论计算 /mm 2.387 1 53%
式（2）理论计算 /mm 1.5 -3.85%
图 5 横梁顶板位移云图 有限元模型分析结果 /mm 1.632 97 4.68%
实验数据 /mm 1.56 0

3 实验数据 见表 3 对比结果数据可以得出，式（1）理论计算
3.1 实验方案 横梁挠度值最大，式（2）理论计算横梁挠度值最小 ；
横梁最大挠度值为合模力状态下，横梁顶板中间 式（1）理论计算数值相对于实验数据大了 53%，二
竖向位移相对于端轴铰接处竖向位移差值。为便于测 者相对误差很大 ；有限元模型分析结果相对于实验数
量，此处取横梁顶板中间相对于顶板两端的竖向位移 据大了 4.68%，有限元模型分析结果非常接近实验数
差值。在合模力施加过程中，横梁顶板中间竖向位移 据，二者相对误差很小，这个误差值在实际工程应用
受到横梁弯曲变形和模型压缩变形影响，横梁顶板两 中是可以接受的。
端竖向位移受到横梁弯曲变形和连杆拉伸变形影响。 需要指出的是，有限元分析结果与实验数据得到
在设计横梁挠度实验方案时，需要排除连杆拉伸变形 的挠度值方法是一致的，即都是通过对比横梁顶板端
和模型压缩变形的影响。如图 6 为横梁挠度实验方案， 部与顶板中间的竖向位移差值得到 ；而理论方法由于
实验方案主体思路是将参考点放在横梁两端，在参考 已经进行等截面梁简化，而不存在该问题。但实际上
点处直接测量横梁顶板中间位移变化值，即直接得到 通过横梁顶板中间与端轴位移差值得到的挠度值相对
横梁顶板位移值相对于横梁顶板两端的差值。 于横梁顶板中间与横梁顶板端部的位移差值得到的挠
3.2 措施和结果 度值会偏小，原因在于端轴铰接处受到约束，在合模
如图 6，在横梁两端放上两块等高量块，量块之 力作用下其自由度受到约束。
间放置一块钢板平尺，将百分表安装在钢板平尺中央 式（1）理论计算值偏大，原因在于以下几个方面：
见图 6 中参考点位置处，在横梁应用上合模力时候， （1）实际横梁为变截面梁，但计算时以横梁中部
百分表指针指在横梁顶板中间，并将百分表数值调零， 截面惯性矩带入计算，其整体计算模型的刚度较实际

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