作業(yè)過程中的履帶式液壓挖掘機瞬態(tài)動力學特性研究.pdf

1、隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，工程機械在現(xiàn)代化建設(shè)中起著舉足輕重的作用。其中履帶式液壓挖掘機因其良好的通過性而得到更廣泛的應用。履帶式液壓挖掘機作業(yè)過程中動臂、斗桿、鏟斗和轉(zhuǎn)動平臺都承受著很大的變載荷，它們性能的優(yōu)劣直接影響著履帶式液壓挖掘機工作的安全性和可靠性。本文以某型號履帶式液壓挖掘機為研究對象，考慮了土壤切削大變形涉及到土壤有限元網(wǎng)格的大變形、大位移和土壤.工作裝置的接觸非線性問題，開展了挖掘土壤過程時的液壓挖掘機瞬態(tài)動力學特性研究，

2、主要進行了以下方面的研究：
　　 ①首先對基于流固耦合分析的三種數(shù)值算法進行了對比。通過對比指出了拉格朗日方法和歐拉方法在處理固體大變形問題的優(yōu)勢和不足，結(jié)果表明ALE方法更加適合于該問題的數(shù)值模擬。通過對ALE方法的理論基礎(chǔ)、基本控制方程以及三種方法之間的關(guān)系進行推導，得出拉格朗日方法和歐拉方法是ALE方法的兩種特殊情況和退化形式。
　　 ②針對履帶式液壓挖掘機作業(yè)過程中土壤切削大變形的特殊工況，采用了FHWA土壤模型

3、建立瞬態(tài)動力學分析模型。在理論上分別從彈性本構(gòu)關(guān)系、屈服面準則、超孔隙水壓力特性、應變硬化效應、應變軟化效應和應變率影響六個方面討論了FHWA土壤模型的特性，指出該土壤模型更加適合于土壤切削大變形問題的模擬。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合昆山地區(qū)粘土的特性及FHWA土壤模型的特性確定了土壤材料關(guān)鍵參數(shù)的取值。建立了鏟斗兩個斗齒切削土壤的簡單模型，驗證了ALE方法和FHWA土壤模型可以聯(lián)合起來對土壤切削大變形問題進行仿真分析。
　　 ③最后對履