平地機鋼板-混凝土復合配重結(jié)構(gòu)設計與有限元分析.pdf

1、工程機械作為一種專用設備，自身重量對整機性能有直接重要影響，常見工程機械的如挖掘機、裝載機、平地機、推土機等，其作業(yè)能力大體與自身重量成正比，因此，在這些設備中有一個常見的部件即“配重”，用來平衡機器重心、增加機器的作業(yè)能力，同時保護機器不受外部撞擊而損壞。根據(jù)工程機械的大小不同，配重塊質(zhì)量從上百公斤到十幾噸不等，目前大部分工程機械采用鑄鐵鑄造或者低碳鋼焊接而成的配重，折合每公斤重量成本約5-6元,其成本較高。為降低配重成本，采用鋼板-

2、混凝土復合結(jié)構(gòu)替代全金屬配重是一種有效的方法之一，能夠降低配重成本約80％。但是由于鋼板-混凝土復合結(jié)構(gòu)材料的特殊性，有針對性的的力學理論分析及研究應用目前還很匱乏。
　　本研究以平地機為應用對象，以替代平地機鑄鐵配重結(jié)構(gòu)為鋼板-混凝土復合結(jié)構(gòu)配重為研究目標，利用ABAQUS軟件建立了有限元模型，設計了鋼板和混凝土之間的接觸關(guān)系；對鋼板-混凝土配重在受到20T靜力作用的應力和變形情況做了有限元分析，與鋼板和混凝土在單獨受力下的應力

3、和變形對比，兩者的復合結(jié)構(gòu)能夠相互加強，鋼板外殼抗變形能力提升了約70倍。并且與鑄件配重做了對比分析，結(jié)果表明在載荷20T力作用下鋼板-混凝土結(jié)構(gòu)替代鑄鐵的有效性。
　　基于靜態(tài)有限元分析，設計了平地機的碰撞試驗，分析了初速度對碰撞的結(jié)果影響，得到了碰撞過程中時間和加速度、速度的關(guān)系，建立了動力學有限元分析模型。通過分析三種不同沖擊速度下配重的動態(tài)力學性能，識別出了原始設計方案缺陷。根據(jù)受力情況對原有設計進行了改進，并再次進行分析