杨文志,闵全金

(内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古 包头 014010 )

0 引言

矿用自卸车常见于矿区，其主要作用是运输矿石及各种矿山物料。后车架是矿用自卸车的主要承载部分，车架上部连接车厢，下部连接后桥，是矿用自卸车承受载荷最大的部分。由于矿用自卸车经常工作在环境恶劣、路面不平整的地方，后车架非常容易产生变形、裂纹等结构损坏，导致车辆的安全性能降低。所以非常有必要对后车架进行强度分析，以提高车架的可靠性。本文主要以某矿用自卸车后车架为例，利用ANSYS Workbench对后车架进行有限元分析。

1 后车架有限元分析

1.1 后车架三维模型建立

后车架主要由龙门梁、左右后纵梁、中部抗扭管及举升缸支座总成、尾部抗扭管组成。采用Pro/E的自顶向下设计方法，建立后车架的总装配体三维模型,如图1所示。

1.2 有限元模型建立

在对模型进行有限元分析之前要对模型进行一定的简化，如一些对分析影响不大的零件可以从模型中删除，以提高分析的准确率及效率。将简化后的车架三维模型导入到ANSYS Workbench中，建立后车架的有限元模型。

(1) 添加材料。后车架由ZG29MnMoNi结构钢焊接而成,其弹性模量为210 GPa、泊松比为0.3、屈服极限为665 MPa、抗拉强度为827 MPa。

(2) 网格划分。设定单元的类型及单元的大小是网格划分的关键，在对后车架进行结构静力学分析时，采用Mechanical默认网格的自动划分方式，自动设置四面体。划分的网格大小为50 mm,生成的单元数量约为4.25万，网格划分如图2所示。

(3) 固定约束。……