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《混凝土攪拌車車架的有限元分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)《中國重型裝備》CHINAHEAVYEQUIPMENTNO．IMarch姍混凝土攪拌車車架的有限元分析關(guān)麗坤張凱張鑫宇(內(nèi)蒙古科技大學機械工程學院，內(nèi)蒙古014010)摘要：用ANSYS軟件建立某攪拌車主、副車架的實體模型，并進行靜力分析和模態(tài)分析，得到其應力、應變分布情況和固有頻率及振型特征。據(jù)此對車架結(jié)構(gòu)參數(shù)進行修正，為車架的優(yōu)化設(shè)計及進一步的實驗與研究提供了有效的依據(jù)。關(guān)鍵詞：攪拌車；車架；有限元分析；靜力分析；模態(tài)分析中圖分類號：TU642+．2文獻標識碼：AFiniteElemen
2、tAnalysisfortheLorryFrameofConcreteAgitatingLorryGuanLikun，ZhangKai，ZhangXinyuAbstract：Thephysicalmodelofthemainframeandsub·-fl'alneofonecertainagitatinglorryisestablishedbyAN·SYSsoftware，meanwhilestaticforceanalysisandmodalanalysishavebeenconducted，fu
3、rtherstress，stressdistribu·tion．a(chǎn)ndnaturalf11ecluency鸛wellasvibrationmodehavebeenobtained．ThestructuralparametersofthelorryframehavebeencorrectedbasedOntheaboveinformation，whichhaspwvidedeffectivebasisfortheoptimizationdeBignandfurtherexperiment＆resear
4、chofthelorryframe．Keywords：a百ratinglorry；lorryframe；finitedementanalysis；staticforceanalysis；modalanalysis由于攪拌車的攪拌罐是通過前后支撐安裝在副車架上，而前后支撐的位置在副車架的前后端，這就導致了副車架承受罐體通過前后支撐作用在其上的兩處集中力，造成了副車架在使用過程中承受著很大的彎矩和扭矩，使得副車架的應力狀態(tài)極為惡劣。有限元法是一種數(shù)值計算近似方法，以位移法為基礎(chǔ)，采用離散化思想，計算出各
5、個單元的位移和應力。本文即利用大型有限元仿真軟件AN—SYS對車架的有限元模型進行分析。1建立有限元模型1．1建立模型混凝土攪拌車的車架包括主、副車架兩部分。兩者是通過鉚接和焊接聯(lián)結(jié)在一起的，主要由縱梁、橫梁、斜梁及加強梁組成。主車架長8150mm、寬80am、高300mm。副車架長6300mm、寬80mm、高160mm。橫梁、斜梁的材料為Q235一A，屈服點為235MPa。車架縱梁及其加強梁材料為16Mn鋼，屈服點為355MPa，最小抗拉強度收稿日期：2008—10—29作者簡介：關(guān)麗坤(1963
6、一)，女，教授，主要從事機械設(shè)計和仿真分析方面的研究。張凱(1983一)，男。研究生，主要從事機械行為與仿真分析方面的研究。是510MPa。所有材料的彈性模量為2．06×105N／ram2、泊松比為0．3、密度為7．85g／cm3。在建立模型時，塞焊孔、連接板、焊接小件等不影響整體剛度和強度的細節(jié)，可以忽略不計。車架的有限元模型如圖1所示。圖1車架的有限兀模型Figure1Finiteelementmodelofthelorryframe1．2劃分網(wǎng)格在劃分網(wǎng)格之前，首先指定單元類型。在實際工程應用
7、中，由于車架均是由一系列薄壁件組成的結(jié)構(gòu)，且形狀復雜，宜離散為板殼單元SHELL63。劃分網(wǎng)格時，要采用粗細結(jié)合的方法。對非應力集中處，網(wǎng)格可劃的稀疏些；對應力集中處、厚度過大處等，網(wǎng)格則要控制的細密些。在本模型中，有限元模型劃分單元9776個，節(jié)點數(shù)9981個。23萬方數(shù)據(jù)NO．1March2009《中國重型裝備》CHINAHEAVYEQUIPMENT2車架的靜力分析2．1邊界條件和基本載荷的確定在攪拌車中，車架是通過懸架系統(tǒng)與車架連接在一起。在確定車架有限元分析模型的邊界條件時，因為輪胎與鋼板彈
8、簧相比剛度很大，所以可忽略它對結(jié)構(gòu)分析的影響。鋼板彈簧與車架之間的連接全部用多點約束來模擬。前橋邊界約束點確定在前鋼板彈簧中心處。后橋邊界約束點直接確定在后橋兩側(cè)梁單元的節(jié)點處。通過計算罐體在滿載時的重心位置、底盤的自重對車架造成的壓力(主要指承載部件，如駕駛室)，以及前后支撐、液壓系統(tǒng)等附件對車架的作用力，可知在副車架的前后支撐位置上，車架所承受的作用力為：前支撐對車架的作用力為8．0×104N，后支撐對車架的作用力為3．0×105N。2．2各工況下的ANSYS模擬
