車載式缽苗栽秧機(jī)底盤車架有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、車架是車輛的裝配和承載基體，支承連接著車輛的各總成部件，承受著來自車內(nèi)外的各種載荷，它的好壞直接關(guān)系到車輛的操控、安全、舒適等性能。本文以國家“十二五科技支撐”計(jì)劃項(xiàng)目“行距無級快調(diào)缽苗栽秧技術(shù)與裝備研究”首臺(tái)樣車車架為對象，采用UG和ANSYS分別建立車架的幾何模型和有限元模型，通過動(dòng)靜態(tài)仿真分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證，確保車架滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 文中研究了車載式缽苗載秧車車架在水平彎曲、極限扭轉(zhuǎn)、緊急制動(dòng)和緊急轉(zhuǎn)彎四種典型工

2、況下的應(yīng)力分布及變形情況，并對車架分別進(jìn)行了約束模態(tài)分析和瞬態(tài)響應(yīng)分析，前者獲得了車架前二十階振型與固有頻率，后者獲得了車架發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過程中曲軸連桿組件交變應(yīng)力對車速動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。為驗(yàn)證仿真結(jié)果的可信性，本文參照車架試驗(yàn)行業(yè)規(guī)范選擇關(guān)鍵位置安排測點(diǎn)并模擬水平彎曲及極限扭轉(zhuǎn)工況，對樣車車架實(shí)施相關(guān)電測試驗(yàn)，對比分析仿真預(yù)測結(jié)果和電測電算結(jié)果，二者吻合較好，證明所建立的有限元模型是準(zhǔn)確的，所獲取的仿真結(jié)果是可信的。并對第二輪樣機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)沖擊

3、響應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)選取車架動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化最大2個(gè)點(diǎn)，獲取了車架動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化曲線、加速度變化曲線，試驗(yàn)證明第二輪樣機(jī)車架安全系數(shù)較高，能承受最為危險(xiǎn)工況。
　　 在ANSYS仿真預(yù)測結(jié)果及電測試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，本文以車架的總質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，強(qiáng)度、剛度為約束條件，通過調(diào)整縱梁和橫梁的截面形式、厚度等設(shè)計(jì)參量對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用到第二臺(tái)樣車的設(shè)計(jì)和制造上，田間、道路試驗(yàn)，從而證明優(yōu)化方案是可行的，優(yōu)化結(jié)果是可信的。在滿足車架具