基于ABAQUS的自卸車副車架結構分析
本文關鍵詞:基于ABAQUS的自卸車副車架結構分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:JNP3250自卸車由于其載重量大、裝卸載方便而被廣泛使用,但是該車工作環(huán)境多為礦山或土建工地等路況復雜場所,因此其結構件很容易發(fā)生疲勞破壞。副車架作為自卸車最重要的承載設備,其結構強度等性能將直接影響整車的性能和使用壽命。本文以某廠生產的JNP3250重型自卸車副車架為研究對象,利用ABAQUS有限元分析軟件結合試驗分別對其進行了靜力學分析和模態(tài)分析計算,并在綜合各項分析數(shù)據(jù)的基礎上對其結構的不合理部位提出了改進并進行二次分析,最終確定了合理的改進方案,為企業(yè)后續(xù)生產改進提供了參考借鑒。根據(jù)廠家提供的副車架生產圖紙,在對分析結果影響很小的前提下采用適當簡化原則建立了以實體單元為基礎的有限元分析模型。結合車輛實際的行駛特點和車輛測試標準分別對其進行了彎曲工況、彎扭聯(lián)合工況和卸載工況下的靜力分析。分析結果表明各種工況下副車架所產生的最大應力均小于其材料的屈服強度,滿足設計安全要求。為研究副車架的動態(tài)特性,結合該自卸車實際的安裝條件對副車架分別進行了自由模態(tài)和約束模態(tài)分析。兩種模態(tài)下的研究分析表明該副車架的固有頻率避開了外界各種激勵頻率,不會發(fā)生共振現(xiàn)象。但靜力分析和模態(tài)分析數(shù)據(jù)都顯示該自卸車副車架前中部圓形管梁處相對于整體結構存在設計不足,長時間使用后容易發(fā)生安全事故。因此依據(jù)靜力分析和模態(tài)分析數(shù)據(jù)的基礎上對副車架結構進行改進,對改進的方案分別進行靜力和模態(tài)下的二次分析,通過對比分析,選擇最優(yōu)改進方案。改進后的結構在整體強度方面具有很大程度的提高。通過對有限元法研究分析汽車副車架結構進行了詳細的論述,分析研究數(shù)據(jù)可為自卸車副車架進一步優(yōu)化改進提供理論和技術支持。論文研究過程為進一步推廣在汽車行業(yè)應用CAE技術起到了一定的幫助作用。
【關鍵詞】:重型自卸車 副車架 靜力分析 模態(tài)分析
【學位授予單位】:沈陽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH24
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景9-10
- 1.2 自卸車強度分析研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 課題研究內容及意義13-15
- 1.3.1 課題研究內容13-14
- 1.3.2 課題研究意義14-15
- 第2章 有限元法概述及材料本構關系15-21
- 2.1 有限元簡介15-17
- 2.1.1 有限元法特點15-16
- 2.1.2 有限元的基本原理16-17
- 2.2 鋼材本構關系17-20
- 2.2.1 理想彈塑性材料本構關系18-19
- 2.2.2 等向強化材料本構關系19
- 2.2.3 隨動強化材料本構關系19-20
- 2.3 本章小結20-21
- 第3章 副車架結構靜力分析21-42
- 3.1 自卸車結構概況及設計參數(shù)21-23
- 3.1.1 JNP3250自卸車結構概況21-23
- 3.1.2 JNP3250自卸車設計參數(shù)23
- 3.2 分析模型的建立及材料屬性23-27
- 3.3 網(wǎng)格的劃分27-29
- 3.4 邊界條件及載荷工況的確定29-33
- 3.4.1 純彎曲工況30
- 3.4.2 彎扭聯(lián)合工況30
- 3.4.3 卸載工況30-33
- 3.5 自卸車結構強度試驗及模擬33-36
- 3.6 其他工況模擬分析36-40
- 3.7 本章小結40-42
- 第4章 副車架結構動態(tài)分析42-50
- 4.1 模態(tài)分析簡介43-45
- 4.1.1 模態(tài)分析理論基礎43-44
- 4.1.2 模態(tài)分析方法44-45
- 4.2 副車架模態(tài)分析45-49
- 4.3 本章小結49-50
- 第5章 副車架結構改進50-61
- 5.1 結構改進的種類50-51
- 5.1.1 形狀的改進50-51
- 5.1.2 材料的改進51
- 5.2 副車架改進51-60
- 5.3 本章小結60-61
- 第6章 結論及展望61-63
- 6.1 結論61
- 6.2 展望61-63
- 參考文獻63-67
- 在學研究成果67-68
- 致謝68
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