液壓挖掘機斗桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，在建筑工程領(lǐng)域內(nèi)液壓挖掘機已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，然而如何減小燃油消耗、減輕重量且提升產(chǎn)品的安全性能，是每個廠商為提升市場競爭力所需要解決的難題。在產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計階段，對所研究的對象運用拓撲優(yōu)化技術(shù)進行結(jié)構(gòu)分析以及仿真計算能夠有效的改善產(chǎn)品的設(shè)計、縮短研發(fā)周期，從而實現(xiàn)預(yù)期目的，而且目前針對挖掘機斗桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計較少。鑒于此，本文以輪式液壓挖掘機折疊式工作裝置斗桿作為研究對象，對斗桿結(jié)構(gòu)進行分析和優(yōu)化設(shè)計。
　　論文闡

2、述了挖掘機工作裝置優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法，介紹了挖掘機折疊工作裝置斗桿的結(jié)構(gòu)和工作特點。
　　基于挖掘機工作裝置的設(shè)計要求和斗桿的工作特點，研究并選取了斗桿的兩種危險工況，以工程力學(xué)為基礎(chǔ)，全面分析并建立了兩種危險工況下斗桿各鉸接點的數(shù)學(xué)模型，計算出斗桿在兩種危險工況下的載荷。
　　建立以斗桿結(jié)構(gòu)的柔度最小為目標函數(shù)，優(yōu)化后剩余體積為約束函數(shù)的拓撲優(yōu)化模型，將在UG中建立好的斗桿三維模型導(dǎo)入Hyperworks中，運

3、用Hyperworks軟件對斗桿進行了拓撲優(yōu)化計算。根據(jù)零件的可制造化處理準則對得到的優(yōu)化結(jié)果進行了可制造化處理，獲得一個結(jié)構(gòu)更合理且性能更佳的新斗桿。
　　最后，將以上研究獲得的斗桿結(jié)構(gòu)放到ANSYS中進行靜力學(xué)分析，驗證了優(yōu)化結(jié)果的正確性和可靠性。論文對優(yōu)化前后斗桿的重量進行了對比，結(jié)果顯示優(yōu)化后斗桿的重量減輕了7.53％，實現(xiàn)了斗桿輕量化目的。論文最后通過分析斗桿的局部應(yīng)力，對斗桿的結(jié)構(gòu)提出了進一步改進建議。
　　本文