本文關鍵詞：履帶車輛履帶板的優(yōu)化設計

  更多相關文章： 履帶板 優(yōu)化 掛鉤牽引力 有限元 牽引試驗

【摘要】：目前,作為提高性能的重要手段,設計者們在設計過程中越來越多的采用優(yōu)化的方法,本學位論文針對某型30t軍用履帶車輛,進行了履帶板的優(yōu)化設計,為解決履帶車輛的軟地面通過性提供了參考。論文重點建立了單塊履帶板-地面相互作用的力學模型,進行了履帶板牽引性能有限元分析,開展了履帶板的牽引土槽試驗工作,針對不同典型路面提出了履帶板優(yōu)化參數,并對不同工況條件下的履帶板進行了有限元強度校核�？紤]履帶板履刺形狀參數,建立了單塊履帶板-地面相互作用的力學模型。采用有限元仿真軟件ABAQUS自帶的Mohr-Coulomb本構模型,依據土壤的力學性質,對土壤進行建模,通過有限元仿真驗證履帶板-地面土壤推力模型。在室內進行了不同路面土壤條件下不同規(guī)格履帶板的土槽牽引試驗,計算得到各個工況下的最大附著力數據,對土壤最大附著力均值和履帶板結構參數進行擬合,得到擬合方程,并對擬合結果與前文建立的數學模型進行比較。且針對履刺高度、履刺間距、履刺八字角度三個結構參數對附著力的影響進行了分析。為提高履帶車輛軟地通過能力,以履帶車輛單位重量的掛鉤牽引力為優(yōu)化目標,以車輛功率消耗、相關國軍標要求和參數相互關系為約束條件,以履刺高度、履刺角度、履帶板間距三個履帶板結構參數為設計變量,結合履帶車輛行駛的三種典型路面工況,對履帶板進行優(yōu)化,提出了性能更優(yōu)的履帶板參數,并對優(yōu)化結果進行了校核。對優(yōu)化后的履帶板在靜止、勻速直行、爬坡、轉彎等不同工況時進行有限元分析,得到各個部位在不同工況下的應力值,并且給出應力云圖和位移云圖。履帶板板體在受力過程中起到支撐作用,板體靠近銷耳處應力較大,銷耳孔邊緣位移變化最大。仿真結果表明,優(yōu)化后的履帶板滿足材料的強度要求。
【關鍵詞】：履帶板 優(yōu)化 掛鉤牽引力 有限元 牽引試驗
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.694
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 本論文研究的目的和意義11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-17
• 1.2.1 履帶車輛與地面附著力研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 履刺效應研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 履帶板優(yōu)化國內外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.4 有限元方法在車輛地面力學的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本論文的結構和框架17-19
• 第2章 履帶-地面相互作用分析19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 土壤特征分類及土壤特性19-22
• 2.2.1 土壤特征分類19-20
• 2.2.2 土壤承壓特性20-21
• 2.2.3 土壤剪切特性21-22
• 2.3 履帶-土壤相互作用的特點22-23
• 2.3.1 履帶和車輪對土壤相互作用的異同點22
• 2.3.2 履帶的接地壓力22-23
• 2.4 單塊履帶板履刺產生的土壤推力計算23-29
• 2.4.1 作用于履帶板底部的力F1和履刺底部的力F2計算方法24-25
• 2.4.2 作用在履刺上的水平推力F3計算方法25-27
• 2.4.3 土壤剪切履帶板、履刺兩側的力F4的計算方法27-28
• 2.4.4 單塊履帶板總推力計算28-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第3章 履帶板牽引性能有限元分析30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 有限元法與ABAQUS軟件30
• 3.3 履帶板-地面相互作用仿真模型30-42
• 3.3.1 履帶板、地面的建模與材料截面屬性定義30-34
• 3.3.2 零件裝配及分析步設定34-35
• 3.3.3 邊界和載荷條件設定35
• 3.3.4 模型的網格劃分35-36
• 3.3.5 仿真方案的確定36-38
• 3.3.6 仿真結果及分析38-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 模型履帶板土槽試驗43-58
• 4.1 引言43
• 4.2 模型履帶板剪切特性試驗43-49
• 4.2.1 試驗設備43-45
• 4.2.2 試驗土樣45-46
• 4.2.3 試驗方案46
• 4.2.4 試驗過程46-49
• 4.3 試驗結果分析49-57
• 4.3.1 車輛地面最大附著力計算方法50-55
• 4.3.2 履刺結構參數對附著力的影響55-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第5章 履帶板優(yōu)化設計58-72
• 5.1 引言58
• 5.2 整條履帶土壤推力58-59
• 5.3 履帶車輛行駛阻力59-63
• 5.3.1 壓實阻力60-61
• 5.3.2 推土阻力61-62
• 5.3.3 其他阻力62-63
• 5.4 單位車重掛鉤牽引力63-65
• 5.5 履帶板優(yōu)化65-71
• 5.5.1 確定優(yōu)化目標65
• 5.5.2 確定設計變量65-66
• 5.5.3 確定約束條件66
• 5.5.4 優(yōu)化設計66-70
• 5.5.5 設計結果校驗70-71
• 5.6 本章小結71-72
• 第6章 優(yōu)化后履帶板強度分析72-80
• 6.1 引言72
• 6.2 常見破壞形式及產生的原因72-73
• 6.3 履帶板強度校核73-79
• 6.3.1 靜止工況（僅受重力作用）74-75
• 6.3.2 靜止工況（僅受牽引力作用）75-77
• 6.3.3 勻速前進工況77
• 6.3.4 爬坡工況77-78
• 6.3.5 轉彎工況78-79
• 6.4 本章小結79-80
• 結論80-82
• 參考文獻82-86
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單86-87
• 致謝87

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