基于ADAMS和ANSYS的挖掘机应力仿真分析与测试

2021-07-30王海玲

机械工程与自动化 2021年4期

王海玲

(天津机电职业技术学院，天津 300350)

0 引言

液压挖掘机是基建工程中的重要设备，由于挖掘作业过程中载荷复杂多变，且存在大量振动和冲击，挖掘机关键零部件的结构强度和疲劳分析成为设计者和用户最关心的问题[1]。大量学者基于有限元软件对挖掘机进行了强度分析，但多数都是采用解析法对挖掘机在特定姿态下各铰点受力进行求解，以此作为边界条件分析结构在该特殊工作点处的应力状态，而对整个挖掘作业过程动态应力变化情况相关的研究内容较少，究其原因是挖掘作业过程中挖掘力无法直接测量，而相关的理论计算又难以得到实验数据的验证，所以动态应力分析有限元模型缺少可靠的载荷历程作为加载的边界条件[2，3]。本文基于ADAMS和ANSYS建立包含动臂柔性体的挖掘机虚拟样机模型，将测试得到的挖掘作业中油缸的位移压力曲线作为模型输入条件，仿真再现挖掘作业轨迹和挖掘力，同时计算动臂观测点应力变化历程，最后将仿真结果与测试结果进行比对，以验证仿真模型的有效性，为进一步研究挖掘机动态性能提供参考依据。