王世海

（中国铁建高新装备股份有限公司，云南 昆明650215）

该构架是关系到大型养路机械作业的关键零部件，刚性、阻尼性能是作业的基础，结构特点决定了大型养路机械的整体布局及作业动态稳定性。样机生产之前对其虚拟仿真并结构优化设计显得尤为关键，能够很大程度上减小设计风险，降低试验成本，提高设计成功率，提高作业动态性能。

1 构架结构特点

构架为焊接箱体结构，主要由线轨安装槽、面板、连接板、侧壁、支撑筋板、底板等组成。通过上顶面与配焊块连接限制垂向运动，实现拆卸维护，定位键槽限制横向移动，定位靠面限制纵向移动，主要承载前置侧挂单元自重，通过横向导轨及丝杠传动系统移动实现锁定与作业冲击。构架主材质为Q355D，构架计算参数如表1所示。

表1 构架计算参数

2 应用构架强度刚度分析

2.1 应用构架有限元模型

该构架主要由薄板结构拼焊而成，有限元模型如图1。离散前对焊接坡口、倒角及微小特征进行有限元处理，采用网格Method离散，网格Method离散能有效划分为n个四面体、m个六面体，能有效避免了因为简化不合理导致离散失败的不规则单元。网格Method离散参数如表2所示，网格Method离散结果如图2所示。

图1 应用构架有限元模型

图2 网格Method离散结果

表2 网格离散参数

Workbench模块提供对网格单元质量检查，采用EIement Quality法评估，评估结果如图所示。

该构架网格Method离散EIement Quality Average数值大于0.7。

2.2 应用构架强度刚度计算分析

构架采用空间笛卡尔坐标系，在该坐标系下，根据构架结构特点描述约束并根据表1构架计算参数进行计算，计算分析应用构架强度刚度，计算结果如图3所示。……