礦用防爆無軌膠輪車車架的有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、隨著中國(guó)現(xiàn)代化煤礦業(yè)的發(fā)展，無軌輔助運(yùn)輸倍受關(guān)注，其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、靈活，效率高，對(duì)井下工作環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，從而徹底改變了傳統(tǒng)運(yùn)輸落后的狀況。而礦用防爆無軌膠輪車的車架是無軌膠輪車底盤系統(tǒng)中的重要結(jié)構(gòu)，礦用防爆無軌膠輪車在行駛過程中，膠輪車的車架不單單要抵抗來自道路不平引起的連續(xù)載荷的沖擊，更要受到自身的動(dòng)力總成產(chǎn)生的影響。因此，在對(duì)膠輪車車架的設(shè)計(jì)中，避開低階模態(tài)頻率及達(dá)到車架的輕量化對(duì)礦用防爆無軌膠輪車的整體優(yōu)化起到積極的作用。
　

2、　本文研究的礦用防爆無軌膠輪車主要以運(yùn)輸材料為主，在重載的情況下長(zhǎng)期行駛于路面不平度較高的碎石路面及其他惡劣的路況。本文對(duì)這一礦用防爆膠輪車車架進(jìn)行了有限元分析研究，其研究的主要內(nèi)容如下:
　　首先，建立車架的有限元模型，對(duì)礦用防爆無軌膠輪車的車架進(jìn)行彎扭工況和彎曲工況的靜態(tài)力學(xué)分析，得到礦用防爆無軌膠輪車車架的應(yīng)力分布，看是否滿足材料的強(qiáng)度要求。
　　其次，在對(duì)車架進(jìn)行模態(tài)分析，其中包括自由模態(tài)和約束模態(tài)的分析，可以得出該

3、車架的固有模態(tài)頻率和振型。通過將該車架受到的路面激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)頻率與車架固有頻率進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證該車架的振動(dòng)性能以及是否發(fā)生共振。
　　最后，運(yùn)用OptiStruct來對(duì)車架做優(yōu)化處理，優(yōu)化設(shè)計(jì)變量及約束條件要在優(yōu)化處理前確定，進(jìn)而進(jìn)行低階模態(tài)頻率的提高和車架的輕量化的深入研究。確保在合適的車架強(qiáng)度、剛度及車架低階模態(tài)頻率的前提下，實(shí)現(xiàn)車架質(zhì)量的輕量化。
　　本文對(duì)礦用防爆無軌膠輪車車架做了較為系統(tǒng)的有限元分析及優(yōu)化的研