液壓挖掘機(jī)工作裝置動力學(xué)仿真研究及軟件開發(fā).pdf

1、礦用挖掘機(jī)工作環(huán)境惡劣，受挖掘阻力、劇烈沖擊和振動載荷，導(dǎo)致工作裝置疲勞破壞。因此對礦用挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行動力學(xué)和疲勞分析有著重要的意義。
　　本文以某型號礦用挖掘機(jī)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(shí)間變化的數(shù)據(jù)對工作裝置進(jìn)行運(yùn)動學(xué)理論計(jì)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(jī)工作裝置三維模型從Pro/E導(dǎo)入ADAMS中，把液壓缸長度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)作為ADAMS動力學(xué)模型的輸入并進(jìn)行仿真，

2、提取各構(gòu)件的角速度和角加速度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)并和理論計(jì)算值進(jìn)行對比驗(yàn)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(jì)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(shí)間變化數(shù)據(jù)并和ADAMS中提取的軸力進(jìn)行對比。對工作裝置的動態(tài)應(yīng)力進(jìn)行測試，并和ANSYS中模型相應(yīng)點(diǎn)的模擬值進(jìn)行對比。提取有限元模型中各節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)作為疲勞分析中各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力歷

3、史，結(jié)合雨流計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)方法和線性累積損傷理論，計(jì)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(shè)計(jì)語言APDL為工具，開發(fā)了挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)分析軟件。
　　本論文采用在靜力學(xué)模型上施加慣性力的動靜法對挖掘機(jī)工作裝置的動應(yīng)力進(jìn)行模擬計(jì)算，根據(jù)模擬的動態(tài)應(yīng)力歷史數(shù)據(jù)計(jì)算出的疲勞壽命較低區(qū)域與挖掘機(jī)實(shí)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(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)工作裝置疲勞分析