重型自卸車車箱優(yōu)化設計.pdf

1、車箱是自卸車的重要組成部分，目前主要有兩種主流類型，分別是外觀為長方體的矩形車箱和箱體截面為U型的U型車箱。我國自卸車普遍為一箱多用，使自卸車車箱的使用環(huán)境惡劣，經常會出現過載狀態(tài)，車箱容易發(fā)生故障;同時為增加強度而導致的車箱質量過大使其能占到整車整備質量的30％左右，車箱質量過大將會對自卸車的行駛安全性和燃油經濟性造成一定影響。因此，針對車箱進行的優(yōu)化設計，對于改善自卸車性能具有積極的意義。
　　 本文以TY-1重型自卸車矩形

2、車箱和U型車箱為研究對象，進行了以下研究工作:
　　 首先，利用HyperMesh建立了這兩種自卸車車箱的有限元模型，并對它們進行舉升初始工況下的有限元穩(wěn)態(tài)力學分析，設置邊界條件時根據自卸車工作狀態(tài)，分別施加20t的滿載載荷和35t的過載載荷，對自卸車滿載和過載時這兩種車箱的強度和剛度進行分析研究。在此基礎上對兩種車箱進行了有限元模態(tài)分析，得到了這兩種車箱前八階自由模態(tài)振型和固有頻率，對車箱的動態(tài)性能作出評價。同時通過對比自卸車

3、在滿載和過載時的準靜態(tài)側翻閾值，說明了自卸車過載后對行駛安全造成很大危害。
　　 其次，使用尺寸優(yōu)化方法對矩形車箱進行輕量化設計，以各部件鋼板厚度為設計變量，車箱質量最小為優(yōu)化目標，通過設置優(yōu)化約束條件，在保證矩形車箱強度和剛度的前提下，設計了TY-2型矩形車箱，此車箱的質量比原矩形車箱有16.5％的降幅，獲得了良好的輕量化效果。
　　 最后，針對U型車箱在結構上存在的缺陷，使用OptiStruct的形貌優(yōu)化方法對其進行