液壓扳手由于在施工的過(guò)程中常用于狹小空間及運(yùn)輸十分不便利的位置，因而扳手的體積和重量是一個(gè)最為重要的指標(biāo)。為了縮小部件的尺寸，采用高強(qiáng)度合金材料及熱處理是常見(jiàn)的方法。同時(shí)采用有限元分析（finiteelementanalysis）優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到減小部件的尺寸和重量，也是十分重要的一環(huán)。那么對(duì)于從液壓扳手尺寸優(yōu)化該從哪幾個(gè)方面進(jìn)行呢？

高強(qiáng)度合金材料及熱處理的方法

對(duì)于采用高強(qiáng)度合金材料及熱處理的方法來(lái)達(dá)到減小部件的尺寸和重量的目的。由于目前全球貿(mào)易的廣泛化，尋找到高強(qiáng)度材料的難度并非很大，然而由于為了進(jìn)一部的提高強(qiáng)度，還必須采取熱處理及表面處理，對(duì)于希望部件強(qiáng)度達(dá)到1000MPa以上并且穩(wěn)定，并且對(duì)于材質(zhì)強(qiáng)度的均勻性也要求極高（主要是由于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件的不規(guī)則所影響），目前很多企業(yè)還很難對(duì)于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件的強(qiáng)度達(dá)到1000MPa以上。因此在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，需要投入較多的人力與資金，在材質(zhì)與熱處理的方面多加以摸索和實(shí)驗(yàn)。

有限元分析（finiteelementanalysis）優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

基于有限元分析而采取的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法主要是采用離散化理論計(jì)算來(lái)反復(fù)修正設(shè)計(jì)，以達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要計(jì)算原理為：在離散后采取h-elements（進(jìn)一步細(xì)分網(wǎng)格）及p-element（提高計(jì)算階數(shù)）來(lái)達(dá)到計(jì)算收斂。圖3為液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部棘爪的FEA力學(xué)計(jì)算，可見(jiàn)局部應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)1000MPa。

由于現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，由于網(wǎng)格的細(xì)化而造成的計(jì)算量巨大已經(jīng)不是一個(gè)問(wèn)題。從這一方面來(lái)講，對(duì)于計(jì)算的精度沒(méi)有瓶頸問(wèn)題。但是由于液壓方驅(qū)扳手內(nèi)部零件較為復(fù)雜，且邊界條件難以給定，接觸面條件也難以模擬與給定，因而計(jì)算只能作為設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的參考，不能完全依賴，應(yīng)該在多個(gè)邊界條件的模型中摸索與分析結(jié)果，逐步找到可信賴的數(shù)據(jù)，并且與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果加以對(duì)比。