混凝土攪拌運(yùn)輸車副車架多軸疲勞分析.pdf

1、混凝土攪拌運(yùn)輸車不僅具有很大的市場需求，而且其巨大的潛在市場也是不容忽視的。提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)成本已經(jīng)成為混凝土攪拌車生產(chǎn)企業(yè)保持優(yōu)勢、贏得競爭的必然選擇。
　　副車架是混凝土攪拌運(yùn)輸車的上裝部分的重要部件，它承受的載荷主要包括結(jié)構(gòu)自身的重量以及工作時(shí)的動(dòng)載荷，這些動(dòng)載荷主要來自振動(dòng)和沖擊。為了保證混凝土攪拌運(yùn)輸車的副車架的結(jié)構(gòu)可靠性，本課題是設(shè)計(jì)前期對副車架展開疲勞強(qiáng)度計(jì)算和疲勞壽命預(yù)估。
　　本文是以 CAE技術(shù)

2、為基礎(chǔ)，對某廠13方混凝土攪拌運(yùn)輸車的副車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行多軸疲勞分析的。
　　第三章主要對攪拌車的副車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析。結(jié)論論證了純彎曲（一）、單輪扭轉(zhuǎn)（二）以及制動(dòng)（五）三種工況下的副車架結(jié)構(gòu)承受到的最大應(yīng)力值都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許用應(yīng)力值287.5MPa，這就證明上述情況中副車架的安全性是足夠的。通常是不會(huì)發(fā)生靜強(qiáng)度破壞的現(xiàn)象的，同時(shí)，這些情況下的副車架結(jié)構(gòu)也是不容易發(fā)生疲勞破壞的。兩個(gè)前輪參與的彎扭聯(lián)合情況（三）中副車架承受的最大

3、應(yīng)力值是264.7MPa。對角線上兩輪參與的彎扭聯(lián)合情況（四）副車架承受的最大應(yīng)力值是247.9MPa。應(yīng)力數(shù)值都略低于許用應(yīng)力。雖為強(qiáng)度安全工況，但長期反復(fù)作用，極易造成車架的疲勞破壞。不僅確定出要進(jìn)行疲勞分析的工況，第三章在這里還為第五章的疲勞問題提供了有限元模型與疲勞計(jì)算所需的應(yīng)力結(jié)果。
　　第四章主要是完成攪拌車整車模型的建立和仿真工作，獲得了 B級(jí)路面的隨機(jī)激勵(lì)下的鋼板彈簧與車架連接位置的載荷歷程。對構(gòu)成整車模型的各部分

4、模板、子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的選取、模型的創(chuàng)建，并結(jié)合試驗(yàn)臺(tái)完成整車的動(dòng)力學(xué)模型。驅(qū)動(dòng)整車在等級(jí)為 B的隨機(jī)不平路面勻速行駛，得到車身各位置處的結(jié)果文件。第四章為第五章的疲勞計(jì)算提供了載荷時(shí)間歷程文件。
　　第五章主要是完成副車架結(jié)構(gòu)的疲勞計(jì)算。首先將第三種的有限元結(jié)果和第四章的載荷文件對應(yīng)相乘獲得疲勞載荷譜。然后選用合適準(zhǔn)則在軟件中完成疲勞計(jì)算獲得攪拌車副車架危險(xiǎn)部位的信息以及疲勞壽命分布情況。結(jié)果云圖顯示攪拌車副車架的疲勞壽命對數(shù)是5

5、.4157，也就是說它的疲勞壽命最小值是260458.859105.4157?個(gè)循環(huán)。即在此之后疲勞裂紋開始萌生。疲勞壽命最小位置出現(xiàn)在縱梁中后部位置，同第三章中靜力學(xué)分析的結(jié)果相吻合。FOS值為0.7063，也就是疲勞載荷歷程系數(shù)應(yīng)定義為0.7063時(shí)，疲勞壽命才為1E7。
　　經(jīng)驗(yàn)證，分析計(jì)算后所獲得的疲勞結(jié)果是接近于真實(shí)情況的。研究結(jié)果為有效預(yù)測非比例循環(huán)載荷作用下的汽車重要的零部件部分的疲勞壽命提供了基礎(chǔ)。研究方法在設(shè)計(jì)階