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装载机工作装置多体动力学分析

朱朝霞  
【摘要】:装载机是工程建设中应用最广泛的机械设备,而工作装置是装载机完成装卸作业的执行结构,所以它是装载机的关键部件之一,其设计水平的高低直接影响整机的工作效率与经济指标。工作装置的力学分析一般都是静力学分析,但是为了进一步了解它在整个运动过程中的动态响应,本文对其进行了多体动力学分析,这样既能根据计算结果及时改进结构,来完善其机械性能;又能得到构件的动态受力时间历程,为后期进行强度和寿命分析奠定了基础。首先,本文创建了八杆机构形式的装载机工作装置的三维模型,再在ADAMS中建立它的参数化数学模型,从而根据设计要求,成功的进行参数化优化设计,得到了机械性能更加良好的工作装置。其次,结合ADAMS和ANSYS软件创建了工作装置的刚-柔耦合模型,进行了多体动力学仿真分析,并且就工作装置的性能指标对仿真结果进行了分析。最后,把动力学分析的受力时间历程,通过对动臂强度有限元分析转换成了应力时间历程。再定义动臂的零件S-N曲线,载荷类型等,进行了疲劳寿命预测,找到了动臂的危险点。总之,本文通过参数化优化设计,得到了机械性能更好的装载机工作装置;通过对其进行多体动力学分析,得到了构件的动态应力,为产品的设计和优化提供了依据。


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