樊晓冬， 杨世文

(中北大学 机械与动力工程学院， 山西 太原 030051)



多工况下自卸车车架有限元分析与优化

樊晓冬， 杨世文

(中北大学 机械与动力工程学院， 山西 太原 030051)

针对一款自卸车车架重， 载重能力差的问题， 对其车架进行了多工况下的有限元分析和试验， 并进行了轻量化. 首先将三维模型导入HyperMesh中， 依据不同工况建立了车架的有限元模型. 计算了车架模态， 并采用DHDAS动态信号采集分析系统得到了车架的模态参数， 验证了仿真模型的准确性. 提取自卸车的弯曲、 扭转、 制动、 转向， 0°和30°举升工况， 对车架进行了强度分析. 提出了车架的优化方案， 并进行了强度、 刚度校核. 最终使车架自重降低了3.19%， 扭转刚度提升了3.94%， 为企业的后续设计提供了依据.

自卸车； 车架； 有限元； 工况； 轻量化

0 引 言

自卸车一般作为工程装卸车和短途运输车在市场上使用， 其行驶条件恶劣， 使用工况复杂， 在新车型设计时便需要考虑实际工况的恶劣程度， 尽可能保留设计裕量， 因此， 在多工况下对车架进行静力、 模态分析和优化设计便具有实际的意义. 目前国内对自卸车的研究多基于典型工况， 刘怀银在弯曲和扭转工况下对车架进行了结构分析， 验证了有限元模型的准确性， 并在此基础上得到了车架的疲劳特性[1]； 郑森则针对五种工况下的自卸车车架进行了结构分析， 并以应力低于屈服为约束条件对车架进行了部分结构优化[2]； 霍俊杰以自卸车动态性能为优化目标， 解决了自卸车车架结构强度小， 质量大的问题[3]；……