一种新型后装式垃圾车结构优化设计陈树勋.pdfVIP

第26卷第6期 　 计 算 力 学 学 报 　 Vol . 2 6 ,No . 6 2009 年 12 月 Chinese Journal of Computational Mechanics December 2009 文章编号 (2009) 一种新型后装式垃圾车结构优化设计 1 2 1 1 陈树勋 , 　秦建宁 , 　范长伟 , 　汤 　勇 ( 1. 广西大学 机械工程学院 ,南宁 530004 , 2 . 广西玉柴专用汽车厂 ,南宁 53000 1) 摘 　要 :首先对后装式压缩垃圾车的车厢截面形状进行优化 ,设计出一种具有椭圆截面车厢的新型后装式垃圾 车 。给出椭圆截面车厢的自重 、惯性 、压缩 、挤入 、推出等压缩垃圾载荷的数学表达 。而后对车厢与填料器结构进 行多种危险工况的有限元分析 ,采用导重法对结构构件尺寸进行优化设计 ,在保证结构应力小于许用应力的前提 下 ,本新型椭圆截面后装式垃圾车结构质量比原来的矩形截面压缩垃圾车减少了 33 . 5 % ,是同类后装式压缩垃 圾车中的最轻者 。 关键词 :新型后装式垃圾车 ; 椭圆截面 ; 垃圾载荷数学表达 ; 结构优化 ; 导重法 中图分类号 :O224 　　　文献标识码 :A 于车厢结构进行有限元分析 ,获得车厢结构的变形 1 　引 言 和应力分布 。通过对分析计算应力与实际测试应 后装式压缩垃圾车基本结构由汽车底盘 、车厢 力数值比较 ,对载荷数学表达中的变参数进行修 和填料器等组成 ,车厢包括顶板 、底板 、侧板和推 正 ,再将参数修正后的载荷施加于车厢结构进行结 板 ,填料器包括破碎板和挤入板 ,如图 1 所示 。各 构再分析 ,直到计算应力与测试应力基本相符 。图 种散装垃圾由填料器破碎 、压缩 、填入车厢 ,在填 1 为某企业生产的矩形截面车厢压缩垃圾车 ,文献 入 、卸出及运输过程中 ,车厢和填料器内壁承受由 [ 1] 已详细给出该车结构有限元分析结果 ,其总质 压缩垃圾施加的各种载荷 ,要对压缩垃圾车结构进 量为 3960 kg ,在满载颠簸行驶和刹车工况的推板 行有限元分析和优化设计 ,必须明确各种载荷的数 支架与推板液压缸结合处的最大集 中应力高达 学表达 。压缩垃圾是一种力学性质很不确定的混 504 . 44 M Pa ,很容易发生强度破坏 ,为减轻结构质 合物质 ,除了作者以往的原创性研究外[ 1 ] , 国内外 量 ,增加结构强度 ,企业提出了进行结构优化设计 尚未见有关压缩垃圾对车厢作用载荷分布规律的 的迫切要求 ,先对车厢截面形状进行优化 ,在保证 研究资料 。要准确确定车厢内压缩垃圾对车厢内 容积不变 、整车高度和宽度满足行业规范前提下 , 壁的压力随空间与时间的分布规律 ,可采用压力敏 为减少车厢质量 , 降低车厢结构集中应力 ,设计出 感器及量力器等对车厢内壁压力进行实际测试 , 由