平地機(jī)鋼板-混凝土復(fù)合配重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析.pdf

1、工程機(jī)械作為一種專用設(shè)備，自身重量對(duì)整機(jī)性能有直接重要影響，常見(jiàn)工程機(jī)械的如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、推土機(jī)等，其作業(yè)能力大體與自身重量成正比，因此，在這些設(shè)備中有一個(gè)常見(jiàn)的部件即“配重”，用來(lái)平衡機(jī)器重心、增加機(jī)器的作業(yè)能力，同時(shí)保護(hù)機(jī)器不受外部撞擊而損壞。根據(jù)工程機(jī)械的大小不同，配重塊質(zhì)量從上百公斤到十幾噸不等，目前大部分工程機(jī)械采用鑄鐵鑄造或者低碳鋼焊接而成的配重，折合每公斤重量成本約5-6元,其成本較高。為降低配重成本，采用鋼板-

2、混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)替代全金屬配重是一種有效的方法之一，能夠降低配重成本約80％。但是由于鋼板-混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的特殊性，有針對(duì)性的的力學(xué)理論分析及研究應(yīng)用目前還很匱乏。
　　本研究以平地機(jī)為應(yīng)用對(duì)象，以替代平地機(jī)鑄鐵配重結(jié)構(gòu)為鋼板-混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)配重為研究目標(biāo)，利用ABAQUS軟件建立了有限元模型，設(shè)計(jì)了鋼板和混凝土之間的接觸關(guān)系；對(duì)鋼板-混凝土配重在受到20T靜力作用的應(yīng)力和變形情況做了有限元分析，與鋼板和混凝土在單獨(dú)受力下的應(yīng)力

3、和變形對(duì)比，兩者的復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠相互加強(qiáng)，鋼板外殼抗變形能力提升了約70倍。并且與鑄件配重做了對(duì)比分析，結(jié)果表明在載荷20T力作用下鋼板-混凝土結(jié)構(gòu)替代鑄鐵的有效性。
　　基于靜態(tài)有限元分析，設(shè)計(jì)了平地機(jī)的碰撞試驗(yàn)，分析了初速度對(duì)碰撞的結(jié)果影響，得到了碰撞過(guò)程中時(shí)間和加速度、速度的關(guān)系，建立了動(dòng)力學(xué)有限元分析模型。通過(guò)分析三種不同沖擊速度下配重的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，識(shí)別出了原始設(shè)計(jì)方案缺陷。根據(jù)受力情況對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，并再次進(jìn)行分析