履帶底盤件應(yīng)力數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、履帶底盤件是履帶式工程車輛的重要組成部分，其在整個(gè)運(yùn)行生命周期中價(jià)值相當(dāng)于整個(gè)機(jī)器的三分之一。因此，底盤件的結(jié)構(gòu)壽命和磨損壽命是至關(guān)重要的。對(duì)于底盤件壽命在設(shè)計(jì)初期就已經(jīng)決定了，因此設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)壽命起到了決定性因素。
　　目前由于履帶底盤件過(guò)于復(fù)雜，沒(méi)有形成完整成熟的設(shè)計(jì)理論。在實(shí)際應(yīng)用中，僅僅以參照設(shè)計(jì)的方式憑以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模糊設(shè)計(jì)，通過(guò)各類試錯(cuò)的方式進(jìn)行粗略設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)是否可行。帶來(lái)的問(wèn)題是，往往一款產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)需

2、要很長(zhǎng)時(shí)間，而且往往結(jié)構(gòu)性能富余。
　　為了在設(shè)計(jì)階段掌握履帶底盤件的力學(xué)性能及提高設(shè)計(jì)水平，可使用有限元分析軟件進(jìn)行性能仿真，并在實(shí)際工作環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)力譜采集，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證有限元模型及結(jié)果，利用數(shù)值仿真技術(shù)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)及進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)與現(xiàn)有計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比，改善傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論及方法。本文研究成果如下:
　　1)按推土機(jī)的不同工況（土質(zhì)條件分為巖石、土壤、濕地;工作狀態(tài)分為平地、上坡、下坡、側(cè)坡;負(fù)荷條件分為空載

3、、半載、滿載）采集履帶底盤件關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)變、應(yīng)力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。理論分析并計(jì)算各工況下載荷情況，為有限元分析提供建模及模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
　　2)對(duì)重要零件進(jìn)行三維建模，導(dǎo)入有限元軟件ANSYS，輸入零件的材料屬性，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，施加工作載荷，進(jìn)行數(shù)值求解。通過(guò)將有限元分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證有限元模型及仿真結(jié)果的正確性。
　　3)利用經(jīng)驗(yàn)證的仿真模型，對(duì)極限工況下各重要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度分析，找出危險(xiǎn)部位和應(yīng)力較小部位，通過(guò)加