基于ANSYS的液压平板车车架结构和模态分析

基于有限元法对冶金用重型液压平板车车架进行了满载匀速直线行驶工况下的应力和应变计算.同时对车架进行了模态分析,研究了车架结构与其固有频率及其振型的关系,为车架结构改进提供了一定的参考依据。

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计算飙应用

汽车科技第 3 20期 0 8年 5月

的液压平板车牵架缝构和张卫东，旭辉 z彭劲松，莫，(. 1中南大学机电工程学院，沙 4 0 8;.南大学机械与汽车工程学院长沙 4108 长 1 0 3 2湖 0 2:,

3长沙凯瑞重工机械有限公司 .沙 4 0 1 ) .长 10 3摘要：于有限元法对冶金用重型液压平板车车架进行了满载匀速直线行驶工况下的应力和应变计算同时对车架基.

进行了模态分析，研究了车架结构与其固有频率及其振型的关系，车架结构改进提供了一定的参考依据。为 关键词：压平板车；架；限元法；态分析液车有模中图分类号： 4 1 U 4. 3文献标识码： A文章编号： 0 5 2 5 ( 0 8 0— 0 6 0 10— 5 0 2 0 )3 0 4— 4

冶金用液压平板车是一种特殊的重型运输机械，主要用于钢铁、冶炼等生产过程中的液态铁水运

载荷对有限元模型设定载荷和约束条件：而计算进车架的刚度、强度、动模态等关键性能指标：后振最分析计算结果。

输。由于它的特殊用途和工作环境。其车架和一般用途平板车架结构有明显区别和要求我国对此类重型车车架设计及强度校核多依靠

经典的材料力学、弹性力学等传统的经验和方法它具有简单易行的优点，带有相当的盲目性。但每次车架的设计改进都不会有重大突破；而且设计周期长。该方法也不能对车架结构的应力分布及刚度分布进行定量分析。因此，计中不可避免地造成车架各部设图 1车架实体模型

分强度分配不合理。这样使得整个车架设计的成本

提高.而且容易造成某些部位强度不足 .容易引起事故；而某些部位强度又过于富余，成浪费，而使造从

车架达不到优化设计的目的[”同时 .车辆是运输机械 .其工作过程总是受到随时间变化的载荷作用。当动载荷很小时，可忽略不计，只需进行静态分析。若所受动载荷较大，者虽或然不大但作用力的频率与结构的某一固有频率接近图 2多刚体动力学整车模型

时.都可能引起结构共振，而引起很高的动应力，从造成强度破坏或产生不允许的变形

.破坏车辆的性

1有限元模型的建立 11液压平板车车架结构特点 . 液压平板车车架包括两根纵梁和若干根横梁，

能。因此，必须对车辆的结构进行动态分析 r。 2]本文基于有限元法对某公司的液压平板车架进

行仿真分析 .主要流程为：据 C D图纸。 U根 A在 G软件中建立如图 l示的车架实体模型；所通过功能强大的前处理软件 H p r s y eMeh对实体模型进行网格

皆为厚板和型材组焊而成。架前部有驾驶室、车发动机、箱、箱等大质量部件，部放置装有铁水且油水中附有耐火层的载物桶 .整个车架上面的横梁组之间铺有钢板12网格划分 .

划分 .建立车架的有限元计算模型；然后利用 Hy—pr s e Meh与 A S S软件的数据交换接口，经过前 NY把处理工作的有限元模型直接导入 A S;基于 N YS

A A D MS软件建立液压平板车的多刚体动力学整车模型。图 2所示 .该模型进行静平衡下的匀速直如对线行驶分析 .到车架与悬架连接处的载荷 .据该得依收稿日期：0 7 0— 3 20—82

根据有限元分析的基本理论 .元类型选择的单

恰当与否 .计算的精度和速度有着直接的影响。对综合考虑车架的结构和受力特点.选取 4节点

四边形单元—— S E L 3单元。 H L 6 H L6 S E L 3具备弯曲

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