鉸接履帶車具有優(yōu)異的全地形通過能力,它不僅能夠在雪地、沙漠、沼澤、叢林、山地等非公路地形行駛,它還能夠通過壕溝、河流等極端惡劣地形。目前,國內(nèi)詹陽動力重工有限公司和哈爾濱第一機(jī)械集團(tuán)有限公司已經(jīng)研發(fā)出成熟的鉸接履帶車產(chǎn)品,它們所生產(chǎn)的鉸接履帶車已被廣泛應(yīng)用于搶險救災(zāi)、物資輸送、森林防火等領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。車體結(jié)構(gòu)作為鉸接履帶車的重要組成部分,它與駕駛室及貨廂、動力總成、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等關(guān)系密切。因此確保車體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全至關(guān)重要,這直接關(guān)系到鉸接履帶車整車的安全性、動力性、舒適性、操控性等主要性能指標(biāo)。本文以某型全地形鉸接履帶車為研究對象,主要采用基于Pro/E的3D建模技術(shù)、基于HyperMesh與ANSYS的有限元聯(lián)合仿真技術(shù)對車體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度問題和輕量化問題展開研究,這對提高整車的使用壽命以及降低制造成本具有指導(dǎo)作用。首先本文簡要介紹了某型全地形鉸接履帶車的結(jié)構(gòu)組成,建立了基于Pro/E技術(shù)的車體結(jié)構(gòu)3D模型;對車體結(jié)構(gòu)的受力情況做了理論分析,并提出了用截斷履帶法對車體結(jié)構(gòu)的受力情況做進(jìn)一步簡化,從而解決了行走系統(tǒng)有限元建模的難題;對車體結(jié)構(gòu)承受的主要載荷進(jìn)行了理論計算,包括履帶張緊力、轉(zhuǎn)向油缸力和俯仰油缸力,這為車體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析和輕量化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。然后通過對車體結(jié)構(gòu)本身以及其它系統(tǒng)進(jìn)行簡化處理和網(wǎng)格劃分,建立了基于HyperMesh與ANSYS技術(shù)的車體結(jié)構(gòu)有限元模型;通過實地調(diào)研設(shè)計了9種典型工況來模擬復(fù)雜地形條件下車體結(jié)構(gòu)的受力情況,并對車體結(jié)構(gòu)在這些工況下基于ANSYS軟件如何進(jìn)行約束和加載做了詳細(xì)說明。之后通過對車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行多工況有限元分析,得出車體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足使用要求,以及車體結(jié)構(gòu)的三角桁架、縱橫梁、底側(cè)板、前后甲板等區(qū)域應(yīng)力較小的結(jié)論。最后從結(jié)構(gòu)優(yōu)化角度出發(fā),基于HyperMesh與ANSYS技術(shù)對車體結(jié)構(gòu)主體及其附屬構(gòu)件進(jìn)行了輕量化設(shè)計,設(shè)計過程采用質(zhì)量評價指標(biāo)。在優(yōu)化過程中,使用APDL語言建立了每一種工況的邊界條件命令文件、求解控制命令文件以及后處理命令文件,有效保證了車體結(jié)構(gòu)多工況有限元分析的準(zhǔn)確性。在滿足強(qiáng)度安全以及使用功能前提下,經(jīng)過多次優(yōu)化最終確定了車體結(jié)構(gòu)的輕量化方案,該方案使得車體結(jié)構(gòu)減輕質(zhì)量426kg,減重比例達(dá)22.5%,輕量化效果顯著。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.694
【部分圖文】：

芬蘭西蘇公司生產(chǎn)的 NA-140，俄羅斯國防出口公司銷售科技動力公司生產(chǎn)的 野馬 全地形車[8]。北歐斯堪的納維亞半島的東部，境內(nèi)湖泊、沼澤較多，部分隆公司從上世紀(jì) 70 年代開始研究 Bv206 型鉸接履帶車，用來的 Bv202 型履帶式雪地車[9-10]。由于 Bv206 在雪地和沼澤地性，備受瑞典軍方青睞，所以 Bv206 于 1981 年開始裝備陸生產(chǎn)的 Bv206 改進(jìn)車型，車身采用全焊接鋼制裝甲層，可抵碎片襲擊。Bv206S 是一種小型兩棲車輛，車重 10t，車寬 1.8它既可以搭載到任何有尾門的運(yùn)輸機(jī)上空運(yùn)，也可以搭載到1]。Bv206S 最大續(xù)航里程 300 km，最高車速 55 km/h，水中最高格隆公司于本世紀(jì)初研發(fā)出的全新防護(hù)型鉸接履帶車，也被稱于兩棲突擊以及登錄作戰(zhàn)。

圖 1.2 芬蘭 NA-140 型鉸接履帶車大陸，與加拿大、格陵蘭、冰島、瑞典等國圈，氣候條件極端惡劣，為了滿足這種環(huán)境代開始研究 騎士 系列鉸接履帶車。堪稱鉸接履帶車誕生于上世紀(jì) 80 年代，用于輸送武斯以 DT-10P 和 DT-30P 型為基礎(chǔ)，相繼研發(fā)

圖 1.3 俄羅斯 DT-10P 型鉸接履帶車 STK 公司于 1995 年開始研究 野馬 鉸接履帶車，并于 2001]。 野馬 與 Bv 系列鉸接履帶車相比，一方面它的改裝能力改裝成各種專業(yè)特種車輛，用于工程搶險或者物資輸送；另一能力、舒適度等方面的性能也更加優(yōu)越，比如行走系統(tǒng)采用無過程中噪音。該車同樣具備兩棲功能，可以通過深 1.2m 的水帶車重 15t，最大續(xù)航里程 180km，最高車速 60 km/h，水中最高

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2824344