基于有限单元法铰接式车辆后车架优化分析
2021-03-05李秀芬王景妍高德峰
机械设计与制造 2021年2期
李秀芬,王景妍,王 康,高德峰
(黄河科技学院,河南 郑州 450006)
1 引言
铰接式车辆具有较好的转向特性,被广泛应用于地下巷道或狭窄空间矿山开采中。其运行具有固定的路径和装载特性,由于铰接点的存在,车体受力比刚性连接车辆复杂,同时此类车辆在装载过程中会出现前后轮单独离开地面的状态,因此在设计过程中,需要对受力进行分析,根据分析结果对结构进行优化[1]。后车体包裹有发动机及其他设备,所受载荷更为复杂,因此,对其进行分析,具有重要的应用价值。
国内外学者对铰接式车辆的设计进行了一定研究:文献[2]采用自由度耦合技术对某铰接车的铰接点传力进行分析,获取不同工况下的传力特点;文献[3]采用复数矢量法对某铰接式车辆进行运动分析,获取不同结构质心位置的加速度变化;文献[4]运用SAP5程序对某铰接车辆的车体结构进行模态分析;文献[5]采用有限元结构分析和试验数据相结合的方法,对某装置结构布局进行优化设计。
针对某铰接式车辆的后车体进行结构优化设计,根据车体的整体受力情况,分析后车体和后车架的受力,在此基础上,基于有限单元法搭建后车体的强度分析模型;选取水平插入工况、后轮离地工况和前轮离地等三种典型工况,进行强度分析,获取各种工况下的应力极值点,对极值点进行优化设计;基于应变花法,对优化后的实车结构进行测试分析,选取应力最大值的位置进行分析,并与仿真结果进行对比,以此检验分析的可靠性。……
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