面向減振的叉車車架動(dòng)力性能分析及優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、叉車車架作為主要的承載基體，其低階模態(tài)參數(shù)不僅反映了車架的整體動(dòng)態(tài)剛度性能，而且是控制整車振動(dòng)特性的關(guān)鍵指標(biāo)。在實(shí)際工況中，車架主要受到兩種激振力的影響：一是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，工作沖程燃燒爆發(fā)壓力和活塞往復(fù)慣性力引起的簡(jiǎn)諧激振；二是行駛時(shí)路面不平度對(duì)車輪作用的隨機(jī)激勵(lì)。因此，求解和優(yōu)化車架的低階模態(tài)參數(shù)對(duì)避免車架在怠速工況下共振具有重要的意義。
　　 針對(duì)杭州叉車股份有限公司生產(chǎn)的一型號(hào)叉車車架在怠速下出現(xiàn)的共振問題，本文利用有限元

2、方法對(duì)該車架進(jìn)行了動(dòng)力性能分析。首先為了得到計(jì)算性能較好的有限元模型，論文根據(jù)車架的幾何結(jié)構(gòu)，通過選用不同的單元組合，利用HyperMesh軟件共建立了車架四種有限元模型加以比較。由于建模工作中殼單元涉及因素比較多，因此本文詳細(xì)介紹了車架殼單元建模的關(guān)鍵工作。
　　 利用ANSYS軟件對(duì)建立好的四種有限元模型，分別進(jìn)行模態(tài)分析，得到了車架在自由約束下的前10階固有頻率，根據(jù)計(jì)算情況對(duì)各有限元模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。并利用試驗(yàn)方法對(duì)有限元模

3、型分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速下輸出頻率的分析，發(fā)現(xiàn)車架1階彎曲頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)1階次激勵(lì)頻率相近，找出了該車架在實(shí)際中產(chǎn)生共振的原因。
　　 為了達(dá)到消除怠速下共振的目的，需要使車架1階固有頻率值遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)頻率，本文以提高車架一階固有頻率值為目標(biāo)，以車架上幾處薄板件的厚度值為設(shè)計(jì)變量、以車架質(zhì)量為約束條件，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。并利用有限元方法對(duì)優(yōu)化后的模型進(jìn)行了模態(tài)分析以及諧響應(yīng)分析，分析結(jié)果表明優(yōu)化后的車架消除了怠速下共