ZL4180型半掛牽引車(chē)車(chē)架的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化.pdf

1、對(duì)ZL4180型半掛牽引車(chē)車(chē)架的大量調(diào)研，表明該車(chē)車(chē)架90％的損壞都是由車(chē)輛行駛過(guò)程中自身的動(dòng)力總成和路面不平而引起的振動(dòng)所造成的。因此，需要對(duì)半掛牽引車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 為了采用有限元軟件ANSYS的優(yōu)化模塊對(duì)半掛牽引車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先建立了半掛牽引車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的參數(shù)化模型。然后，對(duì)車(chē)架進(jìn)行了基于靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性?xún)煞矫娴难芯俊Ｔ谲?chē)架靜態(tài)特性中，主要分析了車(chē)架在滿(mǎn)載彎曲工況與滿(mǎn)

2、載扭轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)力分布，并提取了車(chē)架在滿(mǎn)載彎曲工況下4個(gè)關(guān)鍵部位的應(yīng)力作為車(chē)架動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件。對(duì)車(chē)架進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析(模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析)。動(dòng)剛性是對(duì)半掛牽引車(chē)動(dòng)態(tài)性能影響最大的參數(shù)而它又是由固有頻率來(lái)衡量，因此通過(guò)模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析確定影響半掛牽引車(chē)動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵頻率。通過(guò)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析確定半掛牽引車(chē)在越過(guò)路面障礙物時(shí)關(guān)鍵部位的動(dòng)應(yīng)力與動(dòng)位移響應(yīng)，并提取這些參數(shù)作為車(chē)架動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件。
　　

3、 利用ANSYS軟件對(duì)半掛牽引車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，以車(chē)架自重為目標(biāo)函數(shù)，選取了20個(gè)車(chē)架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，以車(chē)架的靜應(yīng)力、動(dòng)剛度、動(dòng)應(yīng)力和動(dòng)位移為約束條件，對(duì)選取參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，確定了7個(gè)對(duì)車(chē)架動(dòng)態(tài)性能影響最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)；然后，以車(chē)架的動(dòng)剛度為優(yōu)化目標(biāo)，在其他約束條件不變的情況下增加車(chē)架自重為約束條件，以靈敏度分析后得到的7個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，采用一階優(yōu)化方法，對(duì)車(chē)架進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，本文提出了一種