CLG856型輪式裝載機(jī)前車架結(jié)構(gòu)載荷計算、有限元分析與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文作者作為項目組主要成員完成了CLG856型輪式裝載機(jī)前車架結(jié)構(gòu)載荷計算、有限元分析與優(yōu)化設(shè)計工程應(yīng)用項目，本文是該項目的研究論文。 裝載機(jī)是一種用途較廣的施工機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建筑、交通、水電、礦山及國防工程中，對加快工程建設(shè)、減輕勞動強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本等方面發(fā)揮著重要的作用。 前車架是連接后車架、前車橋和工作裝置的機(jī)構(gòu)，是裝載機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計水平的高低直接影響到前車架性能的好壞，進(jìn)而影響整機(jī)的性

2、能如強(qiáng)度、剛度、可靠性及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等。有限元分析和優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代設(shè)計方法的主要內(nèi)容，對裝載機(jī)前車架進(jìn)行有限元分析，研究前車架在各種工況下的變形和應(yīng)力情況，繼而對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可以使得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能更趨完善。因此進(jìn)行前車架的有限元分析和優(yōu)化設(shè)計對裝載 機(jī)設(shè)計具有重要作用。 本文通過我們提出的等效結(jié)構(gòu)法對前車架結(jié)構(gòu)在15種實際工況下所承受的載荷進(jìn)行了準(zhǔn)確的計算，為前車架結(jié)構(gòu)建立了合理的有限元模型，在此基礎(chǔ)上利用ANSYS軟

3、件對前車架進(jìn)行準(zhǔn)確的有限元分析，獲得了15種工況下前車架結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布。根據(jù)變形與應(yīng)力分布特點，對前車架原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了形狀布局優(yōu)化，使得前車架結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布更加均勻合理。 根據(jù)形狀布局優(yōu)化后的前車架的變形和應(yīng)力分布，選擇設(shè)計變量、約束條件和目標(biāo)函數(shù)，建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型；通過約束條件的包絡(luò)化處理，使優(yōu)化模型更加簡便。采用ANSYS軟件和導(dǎo)重法相結(jié)合的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，對前車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了構(gòu)件尺寸優(yōu)化迭代計算，取