WC8(E)B鉸接式自卸車機架的結(jié)構(gòu)分析及其優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文以某設(shè)計院設(shè)計的型號為WC8(E)B的鉸接式自卸車車架為研究對象，結(jié)合實際使用過程中車架出現(xiàn)的破壞等現(xiàn)象，利用大型有限元分析軟件對其進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析和輕量化設(shè)計。本文所做的主要工作如下：
　　 論文首先基于SolidWorks軟件建立了車架結(jié)構(gòu)的實體模型，接著對車架利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行靜應(yīng)力分析，在靜態(tài)彎曲、靜態(tài)扭轉(zhuǎn)等典型工況下對車架的強度和剛度進(jìn)行了分析，并在滿載、均布載荷作用下對車架轉(zhuǎn)彎和制動時的強度和

2、剛度進(jìn)行了分析。從分析結(jié)果的應(yīng)力云圖和應(yīng)變云圖看，車架的局部應(yīng)力和應(yīng)變較大，但理論結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，材料利用率低，因此車架結(jié)構(gòu)還有進(jìn)一步改進(jìn)潛力。
　　 本文還對車架進(jìn)行了模態(tài)分析，最終得出車架結(jié)構(gòu)的固有頻率和相應(yīng)的固有振型。從分析結(jié)果看出，車架結(jié)構(gòu)的固有頻率遠(yuǎn)離了激振力頻率，表明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。
　　 在車架的靜態(tài)應(yīng)力分析及模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，對后車架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化。本文以后車架結(jié)構(gòu)的體積最小為目標(biāo)函數(shù)，以車架縱梁

3、的板厚、連接立板的厚度為設(shè)計變量，以車架結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性等為約束條件，建立了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，通過采用局部逼近優(yōu)化方法進(jìn)行分析計算，獲得了后車架重量減輕的結(jié)果；并在滿載均布載荷作用下對優(yōu)化后的車架進(jìn)行了強度和剛度校核。
　　 綜上所述，本研究通過對車架的靜應(yīng)力分析，得到了車架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變的分布規(guī)律，為進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計、指導(dǎo)生產(chǎn)提供了理論支持；對后車架的減重優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了整車重量降低，提高了整車性能和性價比，進(jìn)而