履帶底盤件應(yīng)力數(shù)值仿真及實驗研究.pdf

1、履帶底盤件是履帶式工程車輛的重要組成部分，其在整個運行生命周期中價值相當(dāng)于整個機器的三分之一。因此，底盤件的結(jié)構(gòu)壽命和磨損壽命是至關(guān)重要的。對于底盤件壽命在設(shè)計初期就已經(jīng)決定了，因此設(shè)計水平的高低對壽命起到了決定性因素。
　　目前由于履帶底盤件過于復(fù)雜，沒有形成完整成熟的設(shè)計理論。在實際應(yīng)用中，僅僅以參照設(shè)計的方式憑以往經(jīng)驗進(jìn)行模糊設(shè)計，通過各類試錯的方式進(jìn)行粗略設(shè)計，通過實驗確定設(shè)計是否可行。帶來的問題是，往往一款產(chǎn)品設(shè)計出來需

2、要很長時間，而且往往結(jié)構(gòu)性能富余。
　　為了在設(shè)計階段掌握履帶底盤件的力學(xué)性能及提高設(shè)計水平，可使用有限元分析軟件進(jìn)行性能仿真，并在實際工作環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)力譜采集，利用實驗數(shù)據(jù)驗證有限元模型及結(jié)果，利用數(shù)值仿真技術(shù)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計及進(jìn)行優(yōu)化。同時與現(xiàn)有計算公式或經(jīng)驗公式對比，改善傳統(tǒng)設(shè)計理論及方法。本文研究成果如下:
　　1)按推土機的不同工況（土質(zhì)條件分為巖石、土壤、濕地;工作狀態(tài)分為平地、上坡、下坡、側(cè)坡;負(fù)荷條件分為空載

3、、半載、滿載）采集履帶底盤件關(guān)鍵點應(yīng)變、應(yīng)力實驗數(shù)據(jù)。理論分析并計算各工況下載荷情況，為有限元分析提供建模及模型驗證數(shù)據(jù)。
　　2)對重要零件進(jìn)行三維建模，導(dǎo)入有限元軟件ANSYS，輸入零件的材料屬性，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，施加工作載荷，進(jìn)行數(shù)值求解。通過將有限元分析結(jié)果與實驗結(jié)果的進(jìn)行對比分析，驗證有限元模型及仿真結(jié)果的正確性。
　　3)利用經(jīng)驗證的仿真模型，對極限工況下各重要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強度分析，找出危險部位和應(yīng)力較小部位，通過加