有限元技术是工程设计领域的一个强有力的计算工具,经过约半个世纪的发展,它已日趋成熟、实用,在几乎所有的工程设计领域发挥着越来越重要的作用。本文采用三维有限单元法对矿用变压器箱体进行了有限元分析,利用10节点四面体单元建立起箱体的三维立体网格,分别对箱体进行了静态线性和非线性分析。经计算后得出了符合实际情况的应力场和变形场。箱体的有限元分析结果表明:箱体内的应力分布不均匀,波纹板及连接部位应力值较大,且应力幅值变化较大,箱体结构的其它部位应力水平均较低,有一定强度储备。箱体的最大变形发生在波纹板中部,且已经超出了箱体设计要求。 通过现场试验研究,验证了有限元模型的正确性和可靠性,为研究箱体结构提供了可靠的数据和技术储备。在有限元分析基础上,对箱体结构进行了改进,提出了多种方案。通过对改进后的箱体进行有限元分析,得出了最优方案。同时通过对箱体进行受力分析,对法兰螺栓进行了强度校核和优化。 通过运用有限元法对箱体进行应力变形分析,证明了有限元法在进行强度和刚度分析具有强大的生命力。只要能正确地建立分析结构的计算模型,正确地分析载荷情况和边界条件,作出适当地简化,就可以进行有限元分析。采用有限元分析作为箱体结构设计的辅助手段,使箱体设计工作跃上一个新的台阶,摆脱过去经验设计的局限性,使设计发生质的飞跃,提高设计的水平。