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裝載機車架結構優化設計
- 2020-05-23-

  研究人員用 ANSYS對輪式裝載機車架進行了應力分析,根據分析結果確定了副車架的應力危險區域,并對其結構進行優化改進,增加加強板、增加橫梁受力面積等,整體提高了副車架的強度和穩定性結構,優化后的副車架經過有限元分析,驗證其滿足了副車架的強度要求并改良了應力的分布。

  一、結構優化:

  根據副車架的變形與應力分布特點對副車架結構進行局部優化改進以改良應力分布特點及降低較大應力。結構優化后的主要改進有:

  (1)將聯接板與墊板合成一個零件在該零件中閆有讓位給后橋的切口這樣可以取消聯接板與墊板之間的焊縫從而解決了聯接板與墊板間的焊縫開裂問題。

  (2)增加加強板此加強板將聯接板、橫梁和底板連接到一起從整體上提高了裝載機車架的強度。加強板的外形尺寸不宜過大否則副車架擺動到較大角度時會與后車架發生干涉。

  (3)加大橫梁底部受力較大的斷面面積將尺寸60mm增加到75mm。

  二、副車架載荷及邊界約束:

  優化后的副車架載荷求解模型共劃分為9310個單元、19822個節點,該工況約束為副車架固定驅動橋的平面在兩個副車架鉸接銷處施加載荷。

  三、分析及求解:

  經過結構優化后再次進行有限元分析得到了優化后的裝載機車架應力分布云圖,從中可以看到副車架的應力分布有很大改良,較大應力降低到110.1MPa,達到了結構優化的預期效果。

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