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16TYHB型沥青路面微波养护车臂架结构有限元分析及其轻量化设计研究

张俊成  
【摘要】: 微波车是一种新型沥青路面养护车辆,臂架作为微波养护车总成的一部分,是许多重要总成件的安装载体,在运输状态、工作状态都分别承受着各种不同的复杂载荷,因此臂架的强度和刚度在汽车总体设计中起了非常重要的作用。通过有限元法对臂架结构进行分析和结构优化,对提高整车的性能,降低制造成本,增强市场竞争力都具有重要意义。 本文以16TYHB型沥青路面微波养护车为研究对象,对臂架各种工况的载荷做了详细的分析与计算,得到各工况下的载荷;利用ANSYS软件构建了臂架结构全板壳模型,并进行了适当简化;在有限元模型的基础上,对臂架的典型工况进行了静态分析与研究,获得5种工况下臂架结构的应力与变形分布;根据变形与应力分布特点,对臂架进行了形状布局优化,使得臂架的应力与变形分布趋向合理;利用ANSYS模态分析模块计算出了臂架结构的固有频率和相应的模态振型;在对臂架结构的静、动态性能进行分析与研究的基础上,通过建立臂架结构的参数化模型,针对臂架各部件的厚度尺寸,以臂架结构质量为目标进行了优化设计,得到臂架结构的轻量化设计结果,使臂架结构的重量明显减小。


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