CLG系列裝載機翻車保護裝置有限元分析及試驗研究
發(fā)布時間:2020-08-08 12:07
【摘要】:工程車輛的安全保護裝置可以最大限度地保護駕駛員的人身安全,充分發(fā)揮車輛工作效率。隨著工程車輛出口量的增加及國際上對其安全保護性能要求的提高,進入國際市場的工程車輛必須配備性能合格的安全保護裝置。本文針對廣西柳工機械股份有限公司生產(chǎn)的CLG 系列裝載機的翻車保護結構以彈塑性力學理論為基礎應用ANSYS 軟件對其進行了非線性分析。為了驗證有限元分析結果,本文還按照現(xiàn)行國際標準對CLG 系列裝載機的翻車保護結構(ROPS)進行了性能試驗,并與有限元計算結果進行了對比,肯定了非線性有限元分析結果的合理性。除此之外,應用多剛體動力學分析軟件ADAMS建立了輪式裝載機整機的動力學模型,進行整車的滾翻仿真研究,在此仿真研究的基礎上針對翻車保護裝置提出一種動態(tài)試驗方法。
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TH243
【圖文】:
圖 1.1 ROPS 的典型結構及其布置圖1.2 本論文的選題背景CLG 系列裝載機是柳工生產(chǎn)的第三代輪式裝載機。該裝載機具有卓越的性能價格比、高壽命、高可靠性、高效率、低能耗、投資回報迅速等優(yōu)點。其核心技術、外觀造型與國際最高水平同步發(fā)展,因而具有較好的市場銷路。從結構組成來分析,CLG 系列裝載機的主要部件有駕駛室、車架、發(fā)動機,工作裝置等。各個部件對于裝載機的品質(zhì)、質(zhì)量和壽命都有重要的影響。但就目前的情況來看,影響裝載機安全性能的主要因素是駕駛室,也就是所說的翻車保護裝置。在實際作業(yè)過程中,廣西柳工機械股份有限公司某產(chǎn)品的翻車保護裝置在通過靜態(tài)測試的前提下,仍發(fā)生了很大程度的變形,未對司機起到設計預期的保護作用。這嚴重影響了該公司的聲譽和效益,對企業(yè)今后的發(fā)展起到巨大的阻礙作用。廣西柳工機械股份有限公司對此問題特別重視,鑒于以上原因特將此問題作為科研攻關項目,以期使該保護裝置能對司機起到真正意義上的保護作用。1.3 本課題的意義
在彈性變形階段,應力與應變之間是一種線性關系(圖2.1)。在此階段中,外載荷引起的應力、應變和位移,與加載次序和歷史無關。在除去外載荷后 ,物體完全恢復到初始狀態(tài),而且在物體中沒有任何殘余應力和殘余變形。這時應力和應變關系的數(shù)學表達式由式(2-1)表示。對某些材料即使是在彈性階段應力─應變關系也不是線性的,這時應認為式(2-1)是一種近似的表達式。σ = Eε(2-1)當材料進入塑性狀態(tài)后,若不考慮材料的強化性質(zhì),則可得到如圖 2.1 所示的理想彈塑性模型。在圖 2.1 中,線段 OA 表示材料處于彈性階段,線段AB 表示材料處于塑性階段,應力可以用如下公式求出: ==>=≤sseeEEσεσεεσεεε當當(2-2)由于公式(2-2)只包括了材料常數(shù) E 和 σs
吉林大學碩士學位論文( ) >=≤ssssEEσσεεεεσεεε=+當當1(式(2-3)中,E 及 E1分別為線段 OA 及 AB 的斜率。具有這種應力─的材料,稱為彈塑性線性強化材料。由于 OA 和 AB 是兩條直線,有為雙線性強化模型。這種近似的力學模型對某些材料是足夠準確的B 的斜率足夠小,則作為理想彈塑性體考慮并不致于產(chǎn)生很大的誤差卻可大為簡化。當 AB 大到不能忽略時,則應按(2-3)式進行計算型和理想彈塑性模型雖然相差不大,但具體計算卻要復雜得多。
本文編號:2785541
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TH243
【圖文】:
圖 1.1 ROPS 的典型結構及其布置圖1.2 本論文的選題背景CLG 系列裝載機是柳工生產(chǎn)的第三代輪式裝載機。該裝載機具有卓越的性能價格比、高壽命、高可靠性、高效率、低能耗、投資回報迅速等優(yōu)點。其核心技術、外觀造型與國際最高水平同步發(fā)展,因而具有較好的市場銷路。從結構組成來分析,CLG 系列裝載機的主要部件有駕駛室、車架、發(fā)動機,工作裝置等。各個部件對于裝載機的品質(zhì)、質(zhì)量和壽命都有重要的影響。但就目前的情況來看,影響裝載機安全性能的主要因素是駕駛室,也就是所說的翻車保護裝置。在實際作業(yè)過程中,廣西柳工機械股份有限公司某產(chǎn)品的翻車保護裝置在通過靜態(tài)測試的前提下,仍發(fā)生了很大程度的變形,未對司機起到設計預期的保護作用。這嚴重影響了該公司的聲譽和效益,對企業(yè)今后的發(fā)展起到巨大的阻礙作用。廣西柳工機械股份有限公司對此問題特別重視,鑒于以上原因特將此問題作為科研攻關項目,以期使該保護裝置能對司機起到真正意義上的保護作用。1.3 本課題的意義
在彈性變形階段,應力與應變之間是一種線性關系(圖2.1)。在此階段中,外載荷引起的應力、應變和位移,與加載次序和歷史無關。在除去外載荷后 ,物體完全恢復到初始狀態(tài),而且在物體中沒有任何殘余應力和殘余變形。這時應力和應變關系的數(shù)學表達式由式(2-1)表示。對某些材料即使是在彈性階段應力─應變關系也不是線性的,這時應認為式(2-1)是一種近似的表達式。σ = Eε(2-1)當材料進入塑性狀態(tài)后,若不考慮材料的強化性質(zhì),則可得到如圖 2.1 所示的理想彈塑性模型。在圖 2.1 中,線段 OA 表示材料處于彈性階段,線段AB 表示材料處于塑性階段,應力可以用如下公式求出: ==>=≤sseeEEσεσεεσεεε當當(2-2)由于公式(2-2)只包括了材料常數(shù) E 和 σs
吉林大學碩士學位論文( ) >=≤ssssEEσσεεεεσεεε=+當當1(式(2-3)中,E 及 E1分別為線段 OA 及 AB 的斜率。具有這種應力─的材料,稱為彈塑性線性強化材料。由于 OA 和 AB 是兩條直線,有為雙線性強化模型。這種近似的力學模型對某些材料是足夠準確的B 的斜率足夠小,則作為理想彈塑性體考慮并不致于產(chǎn)生很大的誤差卻可大為簡化。當 AB 大到不能忽略時,則應按(2-3)式進行計算型和理想彈塑性模型雖然相差不大,但具體計算卻要復雜得多。
【引證文獻】
相關博士學位論文 前1條
1 王繼新;工程車輛翻車保護結構設計方法與試驗研究[D];吉林大學;2006年
相關碩士學位論文 前2條
1 蘇長雷;液壓挖掘機司機保護結構CAE技術應用與試驗研究[D];吉林大學;2007年
2 周良稷;挖掘裝載機翻車保護結構設計、計算機仿真及試驗[D];吉林大學;2012年
本文編號:2785541
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