平衡沖擊壓路機(jī)車架有限元分析與研究.pdf

1、平衡沖擊壓路機(jī)是“基于勢能的機(jī)械設(shè)計節(jié)能方法”設(shè)計的節(jié)能新產(chǎn)品,由于該產(chǎn)品的車架在高速作業(yè)過程中不僅要承受周期性變化的較大牽引力和四個沖擊輪的荷載,而且工況惡劣、使得受力復(fù)雜特殊,所以車架成為保證平衡沖擊壓路機(jī)正常工作的關(guān)鍵部位。本論文結(jié)合工程理論與實際,利用有限元技術(shù)對其車架的力學(xué)性能進(jìn)行了評估,并對車架提出了改進(jìn)方案。
　　 論文首先應(yīng)用Pro/ENGINEER和ANSYS建立了平衡沖擊壓路機(jī)車架的有限元模型。在此模型基礎(chǔ)上

2、,對車架在五種工況下做了靜態(tài)分析,找出了車架受力的關(guān)鍵位置；結(jié)合路面激勵、沖擊輪沖擊、牽引力水平激勵及發(fā)動機(jī)振動對車架動態(tài)性能的影響,對車架進(jìn)行了模態(tài)分析,為車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了理論依據(jù)；運用達(dá)朗貝爾原理對沖擊輪運動所需的牽引力進(jìn)行了理論計算,并利用MATLAB對車架牽引力進(jìn)行了數(shù)值模擬,確定了平衡沖擊壓路機(jī)在12km/h的作業(yè)速度下,車架在不同時刻的受力狀況；進(jìn)而通過在ANSYS中建立載荷步文件對車架進(jìn)行了瞬態(tài)動力學(xué)分析,得到了車架重要

3、部位的位移響應(yīng)和應(yīng)力響應(yīng)。理論計算及分析表明:平衡沖擊壓路機(jī)車架結(jié)構(gòu)設(shè)計基本合理；但在轉(zhuǎn)場工況下車架局部位置有應(yīng)力集中；外部激勵可能引起車架共振使其后車架尾部發(fā)生局部變形；在作業(yè)工況下,車架的連接耳板附近有瞬時的較大變形和應(yīng)力。
　　 基于上述分析,本文提出了車架改進(jìn)方案,并對改進(jìn)車架進(jìn)行了相應(yīng)的靜態(tài)、模態(tài)以及瞬態(tài)動力學(xué)分析。工業(yè)試驗和分析結(jié)果表明,改進(jìn)車架滿足壓實作業(yè)要求,車架的變形及應(yīng)力分布狀況均有所改善,提高了車架安全系數(shù)