混凝土攪拌運(yùn)輸車副車架多軸疲勞分析.pdf

1、混凝土攪拌運(yùn)輸車不僅具有很大的市場需求，而且其巨大的潛在市場也是不容忽視的。提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)成本已經(jīng)成為混凝土攪拌車生產(chǎn)企業(yè)保持優(yōu)勢、贏得競爭的必然選擇。
　　副車架是混凝土攪拌運(yùn)輸車的上裝部分的重要部件，它承受的載荷主要包括結(jié)構(gòu)自身的重量以及工作時的動載荷，這些動載荷主要來自振動和沖擊。為了保證混凝土攪拌運(yùn)輸車的副車架的結(jié)構(gòu)可靠性，本課題是設(shè)計前期對副車架展開疲勞強(qiáng)度計算和疲勞壽命預(yù)估。
　　本文是以 CAE技術(shù)

2、為基礎(chǔ)，對某廠13方混凝土攪拌運(yùn)輸車的副車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行多軸疲勞分析的。
　　第三章主要對攪拌車的副車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析。結(jié)論論證了純彎曲（一）、單輪扭轉(zhuǎn)（二）以及制動（五）三種工況下的副車架結(jié)構(gòu)承受到的最大應(yīng)力值都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許用應(yīng)力值287.5MPa，這就證明上述情況中副車架的安全性是足夠的。通常是不會發(fā)生靜強(qiáng)度破壞的現(xiàn)象的，同時，這些情況下的副車架結(jié)構(gòu)也是不容易發(fā)生疲勞破壞的。兩個前輪參與的彎扭聯(lián)合情況（三）中副車架承受的最大

3、應(yīng)力值是264.7MPa。對角線上兩輪參與的彎扭聯(lián)合情況（四）副車架承受的最大應(yīng)力值是247.9MPa。應(yīng)力數(shù)值都略低于許用應(yīng)力。雖為強(qiáng)度安全工況，但長期反復(fù)作用，極易造成車架的疲勞破壞。不僅確定出要進(jìn)行疲勞分析的工況，第三章在這里還為第五章的疲勞問題提供了有限元模型與疲勞計算所需的應(yīng)力結(jié)果。
　　第四章主要是完成攪拌車整車模型的建立和仿真工作，獲得了 B級路面的隨機(jī)激勵下的鋼板彈簧與車架連接位置的載荷歷程。對構(gòu)成整車模型的各部分

4、模板、子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的選取、模型的創(chuàng)建，并結(jié)合試驗臺完成整車的動力學(xué)模型。驅(qū)動整車在等級為 B的隨機(jī)不平路面勻速行駛，得到車身各位置處的結(jié)果文件。第四章為第五章的疲勞計算提供了載荷時間歷程文件。
　　第五章主要是完成副車架結(jié)構(gòu)的疲勞計算。首先將第三種的有限元結(jié)果和第四章的載荷文件對應(yīng)相乘獲得疲勞載荷譜。然后選用合適準(zhǔn)則在軟件中完成疲勞計算獲得攪拌車副車架危險部位的信息以及疲勞壽命分布情況。結(jié)果云圖顯示攪拌車副車架的疲勞壽命對數(shù)是5

5、.4157，也就是說它的疲勞壽命最小值是260458.859105.4157?個循環(huán)。即在此之后疲勞裂紋開始萌生。疲勞壽命最小位置出現(xiàn)在縱梁中后部位置，同第三章中靜力學(xué)分析的結(jié)果相吻合。FOS值為0.7063，也就是疲勞載荷歷程系數(shù)應(yīng)定義為0.7063時，疲勞壽命才為1E7。
　　經(jīng)驗證，分析計算后所獲得的疲勞結(jié)果是接近于真實情況的。研究結(jié)果為有效預(yù)測非比例循環(huán)載荷作用下的汽車重要的零部件部分的疲勞壽命提供了基礎(chǔ)。研究方法在設(shè)計階