基于刚度链方法的矿用自卸车车架抗疲劳轻量化研究
发布时间：2020-12-10 12:25
本文的研究对象为220t大吨位矿用自卸车车架,依托于国家863计划“大吨位电动轮自卸车开发”。车架是矿用自卸车最重要的大型承载部件,为了充分保证车架的刚强度性能,本文所研究的车架原结构设计偏向保守。然而,在结构设计存在一定质量冗余的情况下,该车架在长期服役过程中仍然出现了疲劳开裂现象,这说明原车架结构在疲劳寿命和结构质量上还有较大的优化空间,因此有必要对车架进行抗疲劳和轻量化优化设计。在车架抗疲劳轻量化问题中,一般把刚度作为整体目标考虑设计,即整体刚度满足要求即可,很少研究车架各模块间的刚度分布。研究发现,刚度合理分布是提高结构疲劳寿命和减少质量冗余的一种有效方式,刚度分布不合理,一方面,会使某部分比较薄弱,在循环载荷的作用下容易导致疲劳破坏;另一方面,可能出现某部分刚度过剩,造成结构冗余和材料浪费。因此,本文提出一种刚度链设计方法,并结合试验、数值仿真技术对矿用自卸车车架进行抗疲劳轻量化研究。主要内容如下:1.完成了矿用自卸车车架疲劳寿命预测。建立了矿用自卸车的整车刚柔耦合动力学仿真模型,在此基础上构建了车架载荷谱。建立了车架的有限元分析模型,并通过应力试验验证了模型准确性。通过材料...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
c) T282C 自卸车 d) EH5000 自卸车图 1.2 主流矿用自卸车类型国内相对较晚的开始大吨位矿用自卸车的研发，最早于 20 世纪 60 年代末发，基本上都是公路运输车改造而成，不是真正意义上的矿用自卸车。直代，在鞍山冶金矿山公司与第一汽车制造厂的共同合作下，湘潭电机厂成出了国内第一台 108t 矿用电动轮自卸车，如图 1.3 所示。随后，通过湘电湖南大学谷正气教授团队等的校企合作，SF33900 型矿用自卸车于 2011 年研制，如图 1.4。这台国内拥有完全自主知识产权的矿用自卸车的诞生满国矿山装备事业的发展需求，体现了我国在重大成套装备领域的自主研发弥补了国内在该领域的空白[6-9]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]动车组铝合金车体结构刚度协调设计原则[J]. 谢素明,赵建,王成强. 大连交通大学学报. 2016(05)
[2]基于ANSYS二次开发冷却塔施工全过程风致极限承载性能研究[J]. 杜凌云,柯世堂. 振动与冲击. 2016(16)
[3]ANSYS的二次开发在高速列车车窗改动设计中的应用[J]. 黎忠雪,杨杰,王成雨,彭晓博. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]ANSYS二次开发在玻璃钢烟道设计中的应用[J]. 何学,邓京兰,罗树青,王继辉,丁安心. 玻璃钢/复合材料. 2015(08)
[5]基于主断面刚度优化分配的车身正向概念设计[J]. 刘子建,周小龙,田海豹,吕程. 中国机械工程. 2015(06)
[6]重型矿用自卸车车架的模态分析和结构优化[J]. 袁夏丽,唐华平,谭永青,姜永正,贺翔,梁晓波. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(12)
[7]基于ANSYS二次开发的塔式起重机快速设计系统[J]. 王良文,王传鹏,郭志强,曹合周. 机械设计. 2014(05)
[8]基于VB的ANSYS二次开发及在连杆静力分析中的应用[J]. 原海霞. 价值工程. 2013(23)
[9]矿用自卸车车架结构多目标拓扑优化研究[J]. 蒋金星,谷正气,米承继,王玉涛,臧晓蕾. 中国机械工程. 2013(08)
[10]SF33900型矿用自卸车车架疲劳寿命分析[J]. 阳清泉,谷正气,米承继,陶坚,梁小波,彭国谱. 汽车工程. 2012(11)
博士论文
[1]基于多学科优化设计方法的白车身轻量化研究[D]. 卢放.吉林大学 2014
[2]TMT三镜系统Tilt Mechanism组件技术研究[D]. 赵宏超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[3]矿用自卸车操纵稳定性和平顺性分析与优化[D]. 伍文广.湖南大学 2013
[4]大型锻造操作机系统动态特性分析及其若干设计问题的研究[D]. 任云鹏.东北大学 2009
[5]参数化设计理论的研究[D]. 戴春来.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]NSGA-Ⅱ多目标优化算法的改进及应用研究[D]. 路艳雪.太原理工大学 2017
[2]基于刚柔耦合模型的钻具自动输送装置动态特性研究[D]. 康思杰.吉林大学 2017
[3]基于刚度链的矿用自卸车关键零部件等寿命设计[D]. 李国永.湖南大学 2016
[4]电动汽车车身的回传矩阵刚度链分析方法研究[D]. 陈毅强.湖南大学 2016
[5]电动轮矿用车车架有限元分析及轻量化设计[D]. 胡海波.重庆交通大学 2016
[6]基于ANSYS二次开发的早龄期混凝土温度徐变应力场分析[D]. 郭浩洋.天津大学 2016
[7]基于两相流的矿用自卸车新型悬架系统设计[D]. 赵敬凯.湖南大学 2015
[8]麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧计算机辅助设计[D]. 刘丽文.燕山大学 2014
[9]某火箭炮各部件动态特性匹配及优化研究[D]. 李猛.南京理工大学 2014
[10]ANSYS软件在锅炉刚架结构分析中的二次开发研究[D]. 陈铭.天津理工大学 2014
本文编号：2908688
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
c) T282C 自卸车 d) EH5000 自卸车图 1.2 主流矿用自卸车类型国内相对较晚的开始大吨位矿用自卸车的研发，最早于 20 世纪 60 年代末发，基本上都是公路运输车改造而成，不是真正意义上的矿用自卸车。直代，在鞍山冶金矿山公司与第一汽车制造厂的共同合作下，湘潭电机厂成出了国内第一台 108t 矿用电动轮自卸车，如图 1.3 所示。随后，通过湘电湖南大学谷正气教授团队等的校企合作，SF33900 型矿用自卸车于 2011 年研制，如图 1.4。这台国内拥有完全自主知识产权的矿用自卸车的诞生满国矿山装备事业的发展需求，体现了我国在重大成套装备领域的自主研发弥补了国内在该领域的空白[6-9]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]动车组铝合金车体结构刚度协调设计原则[J]. 谢素明,赵建,王成强. 大连交通大学学报. 2016(05)
[2]基于ANSYS二次开发冷却塔施工全过程风致极限承载性能研究[J]. 杜凌云,柯世堂. 振动与冲击. 2016(16)
[3]ANSYS的二次开发在高速列车车窗改动设计中的应用[J]. 黎忠雪,杨杰,王成雨,彭晓博. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]ANSYS二次开发在玻璃钢烟道设计中的应用[J]. 何学,邓京兰,罗树青,王继辉,丁安心. 玻璃钢/复合材料. 2015(08)
[5]基于主断面刚度优化分配的车身正向概念设计[J]. 刘子建,周小龙,田海豹,吕程. 中国机械工程. 2015(06)
[6]重型矿用自卸车车架的模态分析和结构优化[J]. 袁夏丽,唐华平,谭永青,姜永正,贺翔,梁晓波. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(12)
[7]基于ANSYS二次开发的塔式起重机快速设计系统[J]. 王良文,王传鹏,郭志强,曹合周. 机械设计. 2014(05)
[8]基于VB的ANSYS二次开发及在连杆静力分析中的应用[J]. 原海霞. 价值工程. 2013(23)
[9]矿用自卸车车架结构多目标拓扑优化研究[J]. 蒋金星,谷正气,米承继,王玉涛,臧晓蕾. 中国机械工程. 2013(08)
[10]SF33900型矿用自卸车车架疲劳寿命分析[J]. 阳清泉,谷正气,米承继,陶坚,梁小波,彭国谱. 汽车工程. 2012(11)
博士论文
[1]基于多学科优化设计方法的白车身轻量化研究[D]. 卢放.吉林大学 2014
[2]TMT三镜系统Tilt Mechanism组件技术研究[D]. 赵宏超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[3]矿用自卸车操纵稳定性和平顺性分析与优化[D]. 伍文广.湖南大学 2013
[4]大型锻造操作机系统动态特性分析及其若干设计问题的研究[D]. 任云鹏.东北大学 2009
[5]参数化设计理论的研究[D]. 戴春来.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]NSGA-Ⅱ多目标优化算法的改进及应用研究[D]. 路艳雪.太原理工大学 2017
[2]基于刚柔耦合模型的钻具自动输送装置动态特性研究[D]. 康思杰.吉林大学 2017
[3]基于刚度链的矿用自卸车关键零部件等寿命设计[D]. 李国永.湖南大学 2016
[4]电动汽车车身的回传矩阵刚度链分析方法研究[D]. 陈毅强.湖南大学 2016
[5]电动轮矿用车车架有限元分析及轻量化设计[D]. 胡海波.重庆交通大学 2016
[6]基于ANSYS二次开发的早龄期混凝土温度徐变应力场分析[D]. 郭浩洋.天津大学 2016
[7]基于两相流的矿用自卸车新型悬架系统设计[D]. 赵敬凯.湖南大学 2015
[8]麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧计算机辅助设计[D]. 刘丽文.燕山大学 2014
[9]某火箭炮各部件动态特性匹配及优化研究[D]. 李猛.南京理工大学 2014
[10]ANSYS软件在锅炉刚架结构分析中的二次开发研究[D]. 陈铭.天津理工大学 2014
本文编号：2908688
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