吕振伟1 杨鹏2

LV Zhen-wei et al

1.武汉理工大学 湖北武汉 430070

2.森源汽车股份有限公司 河南许昌 416500

1 前言

随着计算机的发展，有限元分析软件应用日益成熟，在方案结构设计优化过程中，有限元分析作为一种高效的虚拟验证手段，被广泛应用。但对于重型机械领域，如何应用有限元软件合理进行模型简化，模拟各零部件间的连接，仿真复杂吊重载荷存在一定难度[1]。本文以某型25 t起重机底架结构强度分析及优化为例，运用有限元分析手段，虚拟仿真复杂吊载工况载荷下底架的受力状态。

底架作为起重机底盘重要的关键部件，整体为焊接框架结构。底架一般分为底架前段、后段及前后固定支腿箱。起重机底架除了承载上装吊载和自重，还要作为底盘各系统连接的载体，实现车辆行驶功能，所以验证底架的刚度和强度尤为重要。

2 起重机底架有限元模型搭建

25 t汽车起重机底架整体为全焊接框架结构。整车吊重时底架通过底架后段4个支腿的垂直油缸支撑于地面，承载着起重机的自重与吊重。车头前方左右45°吊重，底架前段第五支腿伸出，分担载荷。

2.1 底架有限元模型

起重机底架结构比较复杂，需对模型进行合理简化[2-4]，简化过程如下：

a.底架去除对分析结果影响小的线束线夹支架、油管支架；

b.去除结构中孔径小于6 mm的装配、定位工艺孔；

c.底架拼焊钢板去除工艺坡口；

d.底架拼焊钢板抽中面后进行面网格划分；

e.焊接板搭建处采用面单元连接；

f.面单元和体单元间采用RBE2连接；……