礦用鉸接式自卸車車架的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、鉸接式自卸車作為現(xiàn)代礦山或礦井下重要的機(jī)械短距離運(yùn)輸設(shè)備，由于使用頻率較高，具備機(jī)動性好、功能多、使用經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，所以在礦山運(yùn)輸時被廣泛應(yīng)用。鉸接式自卸車主要承擔(dān)著對井下的煤渣、水泥和石子等材料和設(shè)備的運(yùn)輸和運(yùn)送，承載質(zhì)量大，使用條件惡劣，經(jīng)常行駛在路況較差的路面上。車架作為鉸接式自卸車的重要承載部件，它對自卸車整體的性能具有直接的影響。因此，對車架的分析設(shè)計不僅是保證其設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，也是對現(xiàn)有產(chǎn)品運(yùn)行情況進(jìn)行檢驗的重要手段，同時也是

2、提高鉸接式自卸車整車設(shè)計水平的一個重要體現(xiàn)。
　　本文以某設(shè)計研究院設(shè)計研發(fā)的鉸接式自卸車為研究對象，對車架部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計。由于其在實際運(yùn)行過程中受到動載荷的影響，需要對其進(jìn)行動力學(xué)分析，同時由于其車架質(zhì)量較大，故需對其進(jìn)行動載荷作用下的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計和輕量化設(shè)計。
　　首先，基于有限元理論，采用Hypermesh軟件對該整車車架進(jìn)行了有限元模型的建立，對該車架進(jìn)行了滿載彎曲和滿載扭轉(zhuǎn)工況下的靜力學(xué)分析，驗證了其

3、靜態(tài)性能。其次，利用Hypermesh軟件對該車架進(jìn)行了動態(tài)性能分析，包括自由和約束模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及瞬態(tài)動力學(xué)分析，驗證該車架的動力學(xué)性能是否良好。最后，以該車架的主要零部件厚度作為優(yōu)化設(shè)計的設(shè)計變量，將靜、動態(tài)分析的結(jié)果參數(shù)作為約束條件，以車架總質(zhì)量最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行了基于靈敏度的尺寸優(yōu)化設(shè)計，篩選出變化比較靈敏的設(shè)計變量重新作為優(yōu)化設(shè)計變量，進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化設(shè)計，最終得出車架優(yōu)化結(jié)果。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對優(yōu)化后的車架進(jìn)行靜動態(tài)分析，