NZ5151ZYS型壓縮垃圾車的載荷數(shù)學(xué)表達、有限元分析與優(yōu)化設(shè)計——分段弧線截面車型.pdf

1、某壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是筆者參與的廠校合作項目，作為課題組主要成員在導(dǎo)師陳樹勛教授的主持下，本人完成了垃圾車結(jié)構(gòu)載荷的數(shù)學(xué)表達、有限元分析與優(yōu)化設(shè)計計算工作，本文是該項目研究的總結(jié)論文。 壓縮垃圾車的結(jié)構(gòu)由汽車底盤、車箱、填料器等組成。本項目任務(wù)是對車箱與填料器結(jié)構(gòu)進行有限元分析與優(yōu)化設(shè)計。 原壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)的車廂是矩形截面結(jié)構(gòu)，該車主要缺點是結(jié)構(gòu)重量過重，應(yīng)力分布不合理。本文的工作就是圍繞解決這些問題展開的。

2、 本文以對壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)進行的油缸壓力與結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試所得到的結(jié)果為基礎(chǔ)，完成了垃圾這種性質(zhì)復(fù)雜的物質(zhì)對車箱、填料器作用載荷密度分布的研究工作，得到了垃圾車載荷密度分布的數(shù)學(xué)表達。利用ANSYS對11種基礎(chǔ)工況和4種實際工況載荷作用下，車箱與填料器結(jié)構(gòu)的位移與應(yīng)力分布進行分析計算，求得各工況應(yīng)力較大的危險點，為車廂與填料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)力約束的確定提供了依據(jù)。 本文對原結(jié)構(gòu)進行了幾何形狀和結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化，給出了一種采用分段弧

3、線截面的車箱構(gòu)形，改善了原車結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，車重也有所下降，但與降重的最終要求還有較大差距。在此基礎(chǔ)上本文采用ANSYS與導(dǎo)重法相結(jié)合的方法，完成了該車結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸優(yōu)化設(shè)計，使該結(jié)構(gòu)分析模型重量由原始結(jié)構(gòu)的3．96噸下降到3.05噸，減輕重量23％；并使該結(jié)構(gòu)總重量(除分析模型重量外還包括不能改變的油箱、油管、控制元件等附件重量)由原始結(jié)構(gòu)的4．72噸下降到3．81噸，減輕重量19．3％，最大復(fù)合應(yīng)力由初始結(jié)構(gòu)的504 Mpa降到214