本文關鍵詞：抱罐車關鍵零部件的結構優(yōu)化及疲勞分析

  更多相關文章： 抱罐車 工作大臂 有限元 拓撲優(yōu)化 S-N曲線 載荷譜 疲勞壽命

【摘要】：抱罐車是在鋼廠中對鋼渣進行運輸、傾倒的一種特種車輛。作為一種無軌運輸設備,它有著機動靈活、占地小、自動化程度高等優(yōu)點,已在鋼廠內得到了大規(guī)模的應用。抱罐車從引進到國產已經有了四十多年的歷程。由于抱罐車運輸的是高溫鋼渣,它處于十分惡劣的工作環(huán)境中,出于安全的考慮其關鍵零部件工作大臂的結構往往設計得比較笨重,導致了工作大臂的材料利用系數不高,同時還容易發(fā)生疲勞破壞。因此對工作大臂進行結構優(yōu)化和疲勞壽命分析有著重要的理論意義和工程參考價值。本文闡述了結構優(yōu)化設計和疲勞分析的基本理論�；谀彻旧a的BGC80型抱罐車的參數,在Pro/E中建立了整車模型并在Adams中建立了大臂機構的動力學仿真模型,對其進行了抱罐、運輸和倒罐三個過程的動力學仿真,分析得出了工作大臂受載比較惡劣的9個工況。利用Hypermesh建立了工作大臂的1/2有限元模型,對9個特殊工況進行了有限元分析,發(fā)現其大部分區(qū)域的應力水平很低,有待對工作大臂進行結構優(yōu)化�；谟邢拊治鼋Y果運用Optistruct以最小應變能為目標函數,以體積分數和Von Mise應力為約束函數利用變密度法對工作大臂進行了拓撲優(yōu)化分析,并對優(yōu)化結果進行了可制造化處理。最后結果表明在同等工作條件下,優(yōu)化后的重量減少了15.3%。為了對工作大臂進行疲勞分析,把大臂機構的一個工作循環(huán)細化為31個工況,并對這些工況進行了有限元分析;根據大臂結構的材料Q345B的疲勞特性創(chuàng)建了其S-N曲線;根據大臂機構的整個工作過程創(chuàng)建了與31個工況相對應的載荷譜。利用MSC.Fatigue疲勞分析軟件基于S-N全壽命分析法對原大臂模型和優(yōu)化后的大臂模型進行了疲勞分析,并分別得出了疲勞壽命。
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.6

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本文編號：1217705