主副一體式自卸車車架動力學分析及優(yōu)化.pdf

1、車架是自卸車的主要承載基體。在自卸車行駛過程中，車架要承受路面和動力傳動裝置等的激勵，當車架的固有頻率與外部其他因素產生的激勵頻率傳遞至車架發(fā)生耦合時，車架就會發(fā)生共振，這不僅會影響車架使用性能，甚至會引起結構和零部件的破壞和疲勞失效；車架外部激勵是車架動態(tài)特性分析的基本輸入，因此如何經濟、方便、準確地獲得外部激勵就成為車架動態(tài)特性分析的基本任務；此外，車架作為基礎部件，其結構尺寸是否合理在很大程度上影響整車的重心和動態(tài)特性等性能參數(shù)。

2、因此，本文以DT002主副一體式自卸車車架為研究對象，在對車架進行模態(tài)分析的基礎上，對整車數(shù)值動力學模型、多體動力學模型和實車試驗測得的車架動態(tài)載荷歷程進行了對比，并以車架一階模態(tài)和車架重量為目標，對其進行了尺寸優(yōu)化設計，進一步實現(xiàn)了車架的低重心、輕量化設計。
　　為了分析DT002車架的動態(tài)特性，本文首先利用六分力測量儀采集了實際路面載荷，經過分析處理得到了路面載荷的頻域響應譜，由結果可知路面激勵產生的車架動態(tài)響應頻率大多在5H

3、z以下。其次建立了車架的有限元模型，對車架進行了計算模態(tài)和試驗模態(tài)對比分析，獲取其前十階模態(tài)特性，分析表明，除了二階與十階外，各階計算模態(tài)誤差均小于5％，其低階模態(tài)表現(xiàn)良好，避開了路面激勵頻率和發(fā)動機激勵頻率，驗證了車架有限元模型的合理性；然后，為了得到在典型路面行駛狀態(tài)下車架的路面激勵，分別建立了整車動力學數(shù)學模型和多體動力學數(shù)字模型，進行了整車場地及道路試驗，對模型的仿真結果進行了對比分析，為車架的動態(tài)特性分析提供了基本的輸入；在上

4、述分析的基礎上，對整車多體動力學數(shù)字模型在C、D級典型路面工況下的運動進行仿真分析，得到車架的動態(tài)應力特性曲線，找出了車架最大應力點位置；最后，在保持車架原有結構形態(tài)的基礎上，考慮到車架結構件板厚對其低階模態(tài)頻率和整車輕量化的影響，以板厚為設計變量，以整車質量和一階模態(tài)頻率為目標，對車架主要部件進行了靈敏度分析，以確定各部件板厚對車架整體性能的影響大小，而且對優(yōu)化后車架的靜態(tài)特性和模態(tài)進行了校核。
　　本文較為系統(tǒng)地對DT002一