G760型寬體礦用車車架疲勞壽命分析.pdf

1、寬體礦用車是目前廣泛使用的一種非公路作業(yè)車，其工作環(huán)境惡劣且承載重量大，寬體礦用車的車架連接著駕駛室、液壓舉升系統(tǒng)、車箱、動力傳動系統(tǒng)等總成或部件，是整車上一個重要的承載結構，它的性能好壞直接影響到整車的各項性能。疲勞破壞作為寬體礦用車車架最常出現(xiàn)的一種破壞形式，會降低車輛的安全性和穩(wěn)定性，縮短車輛的使用壽命，故對車架結構進行疲勞分析以及疲勞壽命預測是非常重要且有工程意義的。本文以G760型寬體礦用車為研究對象，基于多體動力學仿真分析、

2、有限元分析及疲勞壽命分析的理論基礎，利用CAE技術對該車車架進行了全面具體的疲勞壽命預測。
　　利用Pro/E軟件建立了車架的三維模型且根據一定簡化原則進行了簡化，并以igs格式文件導入到HyperMesh軟件中，建立了車架有限元模型，模型質量檢查結果表明，模型質量符合設定的標準。之后對車架進行了模態(tài)分析，分析結果表明車架的前八階固有頻率能夠很好地避開路面、發(fā)動機等激勵的頻率。
　　綜合考慮寬體礦用車的作業(yè)狀態(tài)，主要針對靜態(tài)

3、彎曲、滿載舉升0°、滿載舉升45°、水平彎曲、極限扭轉及緊急制動這六種典型工況，進行了靜動強度分析。根據第四強度理論對這些工況的應力結果進行了評價，結果表明各工況下車架最大應力值都沒有超過其材料屈服極限，車架的強度符合設計要求。
　　基于自下而上的建模原則，利用ADAMS/Car軟件建立了寬體礦用車的整車動力學模型。根據整車的行駛路況，將D級隨機路面作為輸入，設置一定的行駛速度，對整車進行了動力學仿真，提取了車架與懸架連接位置處的

4、載荷譜，為后續(xù)車架疲勞壽命分析奠定了基礎。
　　基于慣性釋放方法，對車架施加八個單位載荷步，進行了準靜態(tài)應力分析得到應力結果，再結合動力學分析的結果及車架材料的S-N曲線，在疲勞分析軟件MSC.Fatigue中，基于名義應力法進行了車架疲勞壽命的預測。由疲勞分析結果可知，該寬體礦用車在正常行駛時最小行駛里程是8.28×105km，符合公司對該車架的設計要求。
　　本次研究表明：利用CAE計算機分析技術能夠高效的預測車架的疲勞