自卸車車廂輕量化設計.pdf

1、自卸車產(chǎn)品的輕量化設計不僅可以降低自卸車制造企業(yè)的生產(chǎn)制造成本，而且能夠有效增加自卸車輛本身的載貨量，是自卸車產(chǎn)品實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟、安全的有效途徑。而相對于自卸車車輛底盤的輕量化實現(xiàn)難易程度及其輕量化空間，其車廂的的輕量化更易實現(xiàn)，且更加有效。隨著科技的不斷進步、國外先進理念的不斷引入及國內(nèi)自卸車生產(chǎn)制造企業(yè)技術(shù)力量的不斷壯大，計算機輔助工程（CAE）技術(shù)、有限單元法等數(shù)值和仿真方法也更加普遍的應用在了自卸車車廂輕量化的設計研究中。

2、但目前各自卸車生產(chǎn)制造企業(yè)對自卸車車廂的輕量化優(yōu)化設計多依據(jù)經(jīng)驗性的結(jié)論來進行局部的靜力學分析來實現(xiàn)，為有效降低車廂質(zhì)量、實現(xiàn)自卸車產(chǎn)品的輕量化，本文提出了下述方案。
　　首先應用HyperWorks軟件對某自卸車車廂進行了有限元建模，并分別對其滿載時液壓油缸升舉初始瞬間的靜載工況和其動載工況進行了模擬，評價原始車廂在該兩種工況下的性能，找出原有車廂強度的冗余及不足，并對其進行了輕量化設計。并據(jù)此，提出了兩種優(yōu)化方案：方案一是采用

3、高強度的輕質(zhì)材料改變原始自卸車車廂各關(guān)鍵零件的厚度，使結(jié)構(gòu)在符合靜力學強度要求下達到質(zhì)量最輕；方案二是通過改變車廂結(jié)構(gòu)，由原矩形車廂結(jié)構(gòu)更換為國外流行的U形車廂結(jié)構(gòu)，使其在符合靜力學強度要求下達到質(zhì)量最輕。
　　經(jīng)過對兩種方案的強度分析驗證，輕量化設計方案一在不改變原車廂結(jié)構(gòu)的前提下，以車廂部件的材料和板厚作為設計變量進行靜態(tài)工況及動態(tài)沖擊工況的優(yōu)化設計，在滿足設計性能要求的同時，實現(xiàn)車廂減重16.6％。該輕量化方案的實現(xiàn)體現(xiàn)了C