本文關(guān)鍵詞：7B-550履帶式裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輕量化設(shè)計及壽命分析

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【摘要】：裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為裝載機(jī)工作時的主要部件,由于有時工作環(huán)境比較惡劣,因此,對其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能及剛強(qiáng)度提出了很高的要求。傳統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計過程中,為了保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在比較惡劣的環(huán)境中工作,設(shè)計者在設(shè)計過程中往往采用比較保守的方式,比如增加桿臂的厚度等。隨著裝載機(jī)數(shù)量的增多,這就造成了許多材料的浪費(fèi),同時,也增加了執(zhí)行機(jī)構(gòu)自身的重量,從而影響了產(chǎn)品的整體特性和經(jīng)濟(jì)性。因此,為提高裝載機(jī)的整體性能和市場競爭力,對裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輕量化研究具有十分重要的意義。本課題根據(jù)企業(yè)的要求和國內(nèi)外及本單位研發(fā)中心的研究現(xiàn)狀,以多功能履帶式裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為研究對象,基于非線性有限元理論、虛擬樣機(jī)技術(shù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論,結(jié)合試驗對裝載機(jī)在工作時的各個工況下的受力進(jìn)行研究,在保證原有工作性能的情況下,運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化、形貌優(yōu)化相結(jié)合的方法,對裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計,具體研究內(nèi)容如下:(1)通過對裝載機(jī)工作狀態(tài)的研究,確定裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動工況,同時建立執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作過程中的數(shù)學(xué)模型,得到各工況下的受力情況及解析值。(2)建立裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三維實體模型,并通過專用接口將其導(dǎo)入仿真軟件ADAMS中,進(jìn)行各工況下的動態(tài)仿真,并將仿真結(jié)果與數(shù)學(xué)模型結(jié)果相對比,驗證其仿真的準(zhǔn)確性。(3)將在SolidWorks中建好的三維實體模型通過專用接口導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中,采用Lanczos法對其進(jìn)行模態(tài)分析。(4)根據(jù)虛擬樣機(jī)得出的各工況下的載荷譜,將其加載到ANSYS中的有限元模型上,得出各工況下裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)力和位移情況,并評價其力學(xué)性能,為后面的優(yōu)化提供參考和依據(jù)。(5)根據(jù)有限元分析結(jié)果,確定輕量化方案,同時對優(yōu)化方案進(jìn)行參數(shù)化建模,運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法得到其最佳優(yōu)化方案。(6)在各項指標(biāo)均滿足設(shè)計要求的前提下,運(yùn)用Fatigue Tool對裝載機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析,估計其最小使用壽命。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH243

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1183356