液壓挖掘機工作裝置動力學仿真研究及軟件開發(fā).pdf

1、礦用挖掘機工作環(huán)境惡劣，受挖掘阻力、劇烈沖擊和振動載荷，導致工作裝置疲勞破壞。因此對礦用挖掘機工作裝置進行動力學和疲勞分析有著重要的意義。
　　本文以某型號礦用挖掘機工作裝置為研究對象。首先，根據(jù)測試得到的各液壓缸的長度隨時間變化的數(shù)據(jù)對工作裝置進行運動學理論計算，求出工作裝置各構(gòu)件的角速度和角加速度。其次，將挖掘機工作裝置三維模型從Pro/E導入ADAMS中，把液壓缸長度隨時間變化的數(shù)據(jù)作為ADAMS動力學模型的輸入并進行仿真，

2、提取各構(gòu)件的角速度和角加速度隨時間變化的數(shù)據(jù)并和理論計算值進行對比驗證。再次，基于ANSYS的APDL語言建立工作裝置參數(shù)化的有限元模型，把計算出的工作裝置各構(gòu)件的角速度和角加速度作為慣性力施加在有限元模型上求解，提取有限元模型中各液壓缸軸力隨時間變化數(shù)據(jù)并和ADAMS中提取的軸力進行對比。對工作裝置的動態(tài)應力進行測試，并和ANSYS中模型相應點的模擬值進行對比。提取有限元模型中各節(jié)點等效應力隨時間變化的數(shù)據(jù)作為疲勞分析中各節(jié)點的應力歷

3、史，結(jié)合雨流計數(shù)統(tǒng)計方法和線性累積損傷理論，計算工作裝置各部位的疲勞壽命。最后，以Visual Basic6.0和ANSYS軟件的參數(shù)化設計語言APDL為工具，開發(fā)了挖掘機工作裝置結(jié)構(gòu)分析軟件。
　　本論文采用在靜力學模型上施加慣性力的動靜法對挖掘機工作裝置的動應力進行模擬計算，根據(jù)模擬的動態(tài)應力歷史數(shù)據(jù)計算出的疲勞壽命較低區(qū)域與挖掘機實際開裂區(qū)域吻合，證明該方法的可行性。
　　開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件實現(xiàn)了挖掘機工作裝置疲勞分析