G760型宽体矿用车车架疲劳寿命分析

发布时间：2017-12-20 02:04

  本文关键词：G760型宽体矿用车车架疲劳寿命分析　出处：《哈尔滨工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：宽体矿用车是目前广泛使用的一种非公路作业车,其工作环境恶劣且承载重量大,宽体矿用车的车架连接着驾驶室、液压举升系统、车箱、动力传动系统等总成或部件,是整车上一个重要的承载结构,它的性能好坏直接影响到整车的各项性能。疲劳破坏作为宽体矿用车车架最常出现的一种破坏形式,会降低车辆的安全性和稳定性,缩短车辆的使用寿命,故对车架结构进行疲劳分析以及疲劳寿命预测是非常重要且有工程意义的。本文以G760型宽体矿用车为研究对象,基于多体动力学仿真分析、有限元分析及疲劳寿命分析的理论基础,利用CAE技术对该车车架进行了全面具体的疲劳寿命预测。利用Pro/E软件建立了车架的三维模型且根据一定简化原则进行了简化,并以igs格式文件导入到HyperMesh软件中,建立了车架有限元模型,模型质量检查结果表明,模型质量符合设定的标准。之后对车架进行了模态分析,分析结果表明车架的前八阶固有频率能够很好地避开路面、发动机等激励的频率。综合考虑宽体矿用车的作业状态,主要针对静态弯曲、满载举升0°、满载举升45°、水平弯曲、极限扭转及紧急制动这六种典型工况,进行了静动强度分析。根据第四强度理论对这些工况的应力结果进行了评价,结果表明各工况下车架最大应力值都没有超过其材料屈服极限,车架的强度符合设计要求。基于自下而上的建模原则,利用ADAMS/Car软件建立了宽体矿用车的整车动力学模型。根据整车的行驶路况,将D级随机路面作为输入,设置一定的行驶速度,对整车进行了动力学仿真,提取了车架与悬架连接位置处的载荷谱,为后续车架疲劳寿命分析奠定了基础。基于惯性释放方法,对车架施加八个单位载荷步,进行了准静态应力分析得到应力结果,再结合动力学分析的结果及车架材料的S-N曲线,在疲劳分析软件MSC.Fatigue中,基于名义应力法进行了车架疲劳寿命的预测。由疲劳分析结果可知,该宽体矿用车在正常行驶时最小行驶里程是8.28×105km,符合公司对该车架的设计要求。本次研究表明:利用CAE计算机分析技术能够高效的预测车架的疲劳寿命,为以后车架的优化、轻量化及新车型的开发提供一定的依据。在此基础上,提高车架的可靠性,延长整车的使用寿命。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.32
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本文编号：1310312