礦用裝載機工作裝置的有限元分析及結構優(yōu)化.pdf

1、礦用挖掘式裝載機是礦井開采中使用較多的一種開采設備。本論文涉及的某款 ZWY型裝載機，在使用過程中，其工作裝置發(fā)生了斷裂，故有必要找出工作裝置開裂的原因，并以此為依據(jù)對其進行結構改進與優(yōu)化。
　　本文首先對典型工況下的工作裝置進行了有限元靜力學分析，考慮到大臂、小臂和底座受力復雜且邊界條件難以確定，單獨分析比較困難，本文以整個工作裝置為研究對象進行分析計算。由分析結果可知，小臂和底座存在明顯的應力集中，其發(fā)生部位與現(xiàn)實斷裂部位完全

2、吻合，表明小臂和底座的斷裂主要是由局部強度不足引起的，同時發(fā)現(xiàn)大臂整體受力較小且應力分布不均勻，存在較大的優(yōu)化空間。
　　其次，本文運用Optistruct求解器對工作裝置分別進行了拓撲優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和聯(lián)合優(yōu)化，各個優(yōu)化設計的目標雖然有所不同，但其最終目標都是在滿足裝載機剛、強度的設計要求下，盡可能地實現(xiàn)結構的輕量化，通過優(yōu)化，工作裝置最大應力和整體重量均下降幅度明顯。
　　最后，為了解優(yōu)化后工作裝置動態(tài)性能的變化