矿用自卸车车架强度有限元分析.pdf

工程机械
第 39 卷 2008 年 11月 Test and Research
试
验
·
矿用自卸车车架强度有限元分析研
究
王军 1,马若丁 1,王继新 1,杨芙蓉 2,闫振华 1
(1. 吉林大学;2. 北方重型汽车股份有限公司)
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" !!摘!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"要:应用三维造型软件建立了某矿用自卸车车架实体几何模型,给出了车架应力分析时
的模型简化方法根据自卸车整车的装配关系和车架的受力特点确定了车架强度有限元分析的
。
边界条件,在此基础上建立了包括形架横拉杆前桥后桥和油气悬挂在内的整车有限元模
A 、、、
型依据矿用自卸车的典型受力选取满载静止启动制动和举升作业作为分析工况,应用
。、、
软件求解得到各工况下车架的应力大小和应力分布规律结果表明:车架在满载弯扭组
ANSYS 。
合工况下应力最大,强度安全系数仅为;启动工况应力最小,强度安全系数为
。
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关键词:矿用自卸车;车架;应力分析;有限元
矿用自卸车结构复杂,使用条件恶劣,车架是其
关键部件,在装载运输和卸载中承受主要的载荷
、。
车架的可靠性不仅关系到整车能否正常行驶,而且
还关系到整车的安全性因此对车架进行深入的结
。
构分析在矿用自卸车设计中显得十分重要本文针
。
对矿用自卸车车架开发过程中的强度计算问题,讨
论车架有限元网格划分方法边界条件确定方法,并
、
对典型工况下的车架进行应力分析图简化后车架几何模型图
。 1
矿用自卸车车架有限元模型的建立
1
几何模型的建立与简化
在三维建模软件中建立某型号矿用自卸车车架
的几何实体模型模型要能反映危险部位对车架应
。
力的影响,因此有限元模型要尽量保留原实体结构
的细节但为减少有限元模型节点数量避免不必要
。、
的浪费,需要对非危险部位的细节进行结构简化简
。
化方法: 略去不必要的圆角;CAMEO凯模CAE案例库以倒斜角取代倒圆图车架有限元模型
a) b) 2
角; 略去工艺结构; 略去不重要区域的小孔及小
c) d) 边界条件处理
尺寸细节结构; 简化非危险区的小尺寸细节结构 2
e) 。
简化后的车架几何模型如图示由于矿用自卸车整车结构复杂,车架的边界条
1 。
件很难简化为简单的约束,因此,应建立与车架相连
网格划分
将车架简化模型以格式导入并对车架约束起主要作用的部件的有限元模型,这
Parasolid ANSYS
中,选取单元进行网格划分,其中圈些部件包括对车架纵向受力起主要作用的形架
Solid45、Shell63 A 、
梁处和尾梁处的铸件采用单元,其余几何模对车架侧向受力起主要作用的横拉杆对车架起支
Solid45 、
型采用单元进行网格划分,划分完成的车架撑作用的前后桥及其轮胎施加约束及载荷后整体
Shell63 。
整体网格如图所示车架模型如图所示
2 。 3 。
作者简介:王军( ),男,吉