鉸接式自卸車車架的結構分析及疲勞強度的研究.pdf

1、鉸接式自卸車是在歐洲20世紀60年代發(fā)展起來的一種工程車輛，一般來說具有懸掛裝置、制動系統(tǒng)、舉升和傾斜系統(tǒng)、車架和轉向系統(tǒng)，目前在采礦業(yè)、鐵路工程和水電工程中廣泛應用。由于常年在礦砂石路面運行，工作環(huán)境復雜，自卸車在行駛過程中要受到地面不平度引起的垂直方向的載荷、轉向或側向風引起的側向載荷和因加速和制動引起的縱向載荷，車架會有明顯的振動和沖擊現象，致使車架在使用時產生變形或者斷裂。為進一步改善自卸車的產品質量，很有必要對車架進行結構分析

2、和疲勞強度研究。
　　 本文以某設計院設計的鉸接式自卸車車架為研究對象，結合車架在實際使用過程中出現的破壞等現象，以計算機輔助設計、有限元法和多體動力學分析等CAE仿真技術為平臺，采用疲勞分析軟件ANSYS/FE-SAFE對車架的疲勞壽命進行了預測研究。本文所做的主要工作如下:
　　 首先應用三維建模軟件SolidWorks建立鉸接式自卸車車架及其附件的實體模型，并進行模型簡化。利用有限元分析軟件ANSYS對車架進行靜應

3、力分析。根據實際工作環(huán)境分六種工況進行研究，依次為滿載靜止工況、滿載彎扭工況、滿載啟動工況、滿載制動工況、滿載轉彎工況和滿載12°爬坡工況。
　　 然后將自卸車整車實體模型導人多體動力學分析軟件ADAMS中，將車架承受的實際載荷等效到車架上。結合自卸車的實際工作環(huán)境，分八種不同工況對其進行多體系統(tǒng)動力學仿真，分別為平路滿載工況、三角凸臺路面工況、V形坑路面工況、矩形坑路面工況、正弦路面工況、左正弦右余弦路面工況、滿載下12°斜坡

4、工況和滿載上12°斜坡工況，得出疲勞分析所需要的車架各處的動載荷。
　　 最后選取了該車架材料的S-N曲線，結合前面得到的靜應力分析結果和載荷譜，采用ANSYS/FE-SAFE軟件對其進行疲勞壽命分析，獲得該車架的疲勞壽命指數和疲勞安全系數。
　　 分析結果表明，該自卸車車架的使用壽命與實際較為吻合。車架疲勞壽命分析方法使得設計人員可以較早地預測車架等部件的產品質量和疲勞壽命，為車架結構的優(yōu)化設計和進一步改進提供了參考依