履帶底盤件應力數值仿真及實驗研究.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于整個機器的三分之一。因此，底盤件的結構壽命和磨損壽命是至關重要的。對于底盤件壽命在設計初期就已經決定了，因此設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雜，沒有形成完整成熟的設計理論。在實際應用中，僅僅以參照設計的方式憑以往經驗進行模糊設計，通過各類試錯的方式進行粗略設計，通過實驗確定設計是否可行。帶來的問題是，往往一款產品設計出來需

2、要很長時間，而且往往結構性能富余。
　　為了在設計階段掌握履帶底盤件的力學性能及提高設計水平，可使用有限元分析軟件進行性能仿真，并在實際工作環(huán)境中進行應力譜采集，利用實驗數據驗證有限元模型及結果，利用數值仿真技術指導結構件的設計及進行優(yōu)化。同時與現有計算公式或經驗公式對比，改善傳統(tǒng)設計理論及方法。本文研究成果如下:
　　1)按推土機的不同工況（土質條件分為巖石、土壤、濕地;工作狀態(tài)分為平地、上坡、下坡、側坡;負荷條件分為空載

3、、半載、滿載）采集履帶底盤件關鍵點應變、應力實驗數據。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據。
　　2)對重要零件進行三維建模，導入有限元軟件ANSYS，輸入零件的材料屬性，進行網格劃分，施加工作載荷，進行數值求解。通過將有限元分析結果與實驗結果的進行對比分析，驗證有限元模型及仿真結果的正確性。
　　3)利用經驗證的仿真模型，對極限工況下各重要結構件進行強度分析，找出危險部位和應力較小部位，通過加