礦用裝載機(jī)工作裝置的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、礦用挖掘式裝載機(jī)是礦井開采中使用較多的一種開采設(shè)備。本論文涉及的某款 ZWY型裝載機(jī)，在使用過程中，其工作裝置發(fā)生了斷裂，故有必要找出工作裝置開裂的原因，并以此為依據(jù)對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)與優(yōu)化。
　　本文首先對典型工況下的工作裝置進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析，考慮到大臂、小臂和底座受力復(fù)雜且邊界條件難以確定，單獨(dú)分析比較困難，本文以整個(gè)工作裝置為研究對象進(jìn)行分析計(jì)算。由分析結(jié)果可知，小臂和底座存在明顯的應(yīng)力集中，其發(fā)生部位與現(xiàn)實(shí)斷裂部位完全

2、吻合，表明小臂和底座的斷裂主要是由局部強(qiáng)度不足引起的，同時(shí)發(fā)現(xiàn)大臂整體受力較小且應(yīng)力分布不均勻，存在較大的優(yōu)化空間。
　　其次，本文運(yùn)用Optistruct求解器對工作裝置分別進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和聯(lián)合優(yōu)化，各個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)雖然有所不同，但其最終目標(biāo)都是在滿足裝載機(jī)剛、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求下，盡可能地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化，通過優(yōu)化，工作裝置最大應(yīng)力和整體重量均下降幅度明顯。
　　最后，為了解優(yōu)化后工作裝置動(dòng)態(tài)性能的變化