液壓挖掘機(jī)工作裝置剛?cè)狁詈戏抡媾c疲勞壽命研究.pdf

1、隨著輕量化與再制造技術(shù)的快速發(fā)展，如何提高再制造或輕量化液壓挖掘機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的合理性、及其結(jié)構(gòu)可靠性是保證工程安全和降低維修成本的關(guān)鍵。
　　本課題依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2011BAF11B01)，以液壓挖掘機(jī)工作裝置為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合仿真的方法，獲取動(dòng)臂結(jié)構(gòu)真實(shí)載荷情況，準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出挖掘機(jī)工作裝置的疲勞壽命即動(dòng)臂結(jié)構(gòu)疲勞壽命。主要步驟如下:
　　首先，結(jié)合疲勞累積準(zhǔn)則、載荷譜編制方法、疲勞抗力S-N曲線等一系列疲勞

2、壽命預(yù)測(cè)相關(guān)理論，提出基于該理論應(yīng)用FE-SAFE疲勞分析軟件進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)的方法;
　　其次，基于ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)，結(jié)合液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂應(yīng)力測(cè)試數(shù)據(jù)與工作裝置整機(jī)數(shù)學(xué)模型，得到ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真邊界條件，即實(shí)驗(yàn)工況油缸位移數(shù)據(jù)及挖掘阻力，并通過(guò)ADAMS剛體動(dòng)力學(xué)仿真得到動(dòng)臂結(jié)構(gòu)上各鉸點(diǎn)在實(shí)測(cè)工況下的載荷-時(shí)間歷程。
　　然后，考慮動(dòng)臂結(jié)構(gòu)在工作過(guò)程中的形變與位移變化，在ABAQUS中生成動(dòng)臂機(jī)構(gòu)MNF中性模態(tài)文件，導(dǎo)

3、入ADAMS中替換剛性動(dòng)臂結(jié)構(gòu)，設(shè)置約束條件，對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真分析，將仿真得到的動(dòng)臂關(guān)鍵鉸點(diǎn)處載荷-時(shí)間變化曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和多剛體動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本虛擬樣機(jī)模型的正確性，并說(shuō)明在挖掘機(jī)設(shè)計(jì)研究階段對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行柔性分析的必要性與準(zhǔn)確性。
　　最后，將動(dòng)臂各鉸點(diǎn)載荷-時(shí)間歷程作為載荷，進(jìn)行有限元?jiǎng)虞d分析，將結(jié)果輸入到FE-SAFE中進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、壽命等方面的精確設(shè)計(jì)