混凝土搅拌车车架优化分析.pdfVIP

： — --{卜一 瞬野 Qjc矗es矗eji 引言 在典型工况下的应力分布规律，找出原结构中设计的不合 随着国内经济建设的发展 ，混凝土的需求越来越大 。 理地方，并针对性地提出改进措施，最后用有限元计算和 混凝土搅拌车正是将搅拌站生产的混凝土送往需要工地的 试验验证 了优化结构的合理性 。 一 种工程用车。在运送过程中，搅拌筒不断旋转搅拌 ，以 1 原结构应力分析 防止搅拌简内的混凝土凝 固。通常为了追求经济效益 ，搅 1．1 基本结构 拌车一次运送的混凝土较 多，整个车 的载重量较大 ，因 整体上看 ，原结构可分成四个大构件：主车架、副车 此，车辆的安全性能和使用寿命引起 了人们的关注。混凝 架、前台、后台。除此之外，还有一些连接件 、加强板 。 土搅拌车架一般 由主车架和副车架组成，两者通过一系列 由于结构主要为板结构 ，为方便建模，对所有板件抽取 中 的连接件相连 ，从受力分析上看 ，大部分搅拌车结构都是 面，采用壳单元进行建模。利用绑定接触模拟各个构件之 通过在车架上的前后台支撑来承受搅拌简内混凝土的重 间的焊接连接，焊点模拟构件之 间的螺栓连接和铆接。根 量，车架和前后台支撑的强度和刚度性能对车辆的安全性 能和使用寿命起着决定性的作用 。 据需要 ，模型一共定义了66个接触和48个焊点。划分单元 时 ，单元尺寸为6mm。整个模型一共包含l99468个节点， 以前 ，对于车架强度的分析 ，一般都利用试验来进 行。然而。试验会耗费大量的人力物力财力。近年来 ，随 l93858个单元。 着有限元技术的发展，利用有限元方法来分析车架的强度 1．2 边界条件 受到 了人们的欢迎 。有限元分析软件众多，其中Ansys公 从实际来考虑，结构是由左右各三个轮胎通过钢板弹 司推出的软件有限元分析软件workbenclx由于其易用性和 簧和悬挂结构来支撑的。在进行有限元模拟时，在钢板弹 参数化建模的特性 ，非常便于应用在结构优化设计方面。 簧和悬挂结构与车架的连接区域上施加边界条件，约束此 本文利用有限元软件workbench，计算车架和前后台支撑 区域 内节点的垂向和纵 向位移。同时，为了避免出现刚体 — oS 网同卜^Qi e esheii 位移 ．将其 中一个 区域的横向位移也进 行 了约束。在 workbench中，这些约束由APDL命令给出。 1．3 工况分析 由于混凝土搅拌车主要是将混凝土从搅拌站送往需要 的工地，路况变化大 ，且作为车辆运输，行驶状态也经常 发生变化。为了简化计算，将搅拌车的行驶状态可以分为 匀速行驶 、减速行驶 、加速行驶 、转弯行驶 四种基本状 态。本文以这四种基本状态为典型工况，采取准静态的形 式，将加速度载荷转换为力载荷施加，分析 了原结构的应 力分布情况。载荷分析如图l。