矿用自卸车车架静动态性能分析
矿用自卸汽车性能结构特征综述
矿用自卸汽车性能结构特征综述首先，矿用自卸汽车的性能特征表现在以下几个方面。
其一是载重能力。
矿用自卸汽车一般具有较大的载重能力，能够适应矿山、工地等运输需求。
其二是动力性能。
为保证自卸汽车能够在复杂的工况下正常运行，矿用自卸汽车通常采用高功率、高扭矩、高可靠性的动力系统，以应对山路、坡道等特殊路况。
其三是行驶稳定性和通过能力。
为了适应复杂的地形和道路条件，矿用自卸汽车通常配备了较强的悬挂系统和足够的通过能力，保证车辆在矿山等特殊环境下能够平稳行驶。
其四是制动性能。
由于矿用自卸汽车一般载重较大，其制动性能要求较高，以保证安全运输。
其次，矿用自卸汽车的结构特征主要包括车身结构、卸载结构以及辅助装置。
车身结构是矿用自卸汽车不可忽视的一部分，它直接影响到车辆的稳定性和安全性。
矿用自卸汽车的车身一般采用钢制焊接，以保证足够的强度和稳定性。
卸载结构是矿用自卸汽车的核心组成部分，其设计和制造质量直接影响到车辆的卸载效率和平稳性。
矿用自卸汽车一般采用液压卸载系统，通过液压油缸将货箱倾卸，以实现快速、高效的卸载。
辅助装置包括转向系统、制动系统、悬挂系统等，它们保证了车辆行驶和操作的安全性和稳定性。
最后，矿用自卸汽车有一些特征是其他类型车辆所不具备的。
首先是抗磨损特性，由于运输过程中常常需要通过或停留在坚硬的岩石、矿石等材料上，矿用自卸汽车通常在底盘和负荷部分增加耐磨材料，以提高车辆的使用寿命。
其次是液压控制装置，矿用自卸汽车的液压系统在卸载和悬挂等操作上有着重要的作用，通过液压系统的控制，可以实现快速、精确的操作。
此外，矿用自卸汽车还具备较高的通过能力和爬坡能力，可以适应不同的道路和地形条件。
综上所述，矿用自卸汽车在性能、结构以及特征等方面具有一系列的特点。
其良好的性能和结构特征保证了其在矿山和工地等特殊环境中的高效运输和安全操作。
随着矿山和建筑等行业的不断发展，矿用自卸汽车的性能和结构也将不断创新和提升，以满足不断增长的运输需求。
自卸车车架的静动态计算分析
摘要：用UG软件建立某自卸车车架的三维模型，引入ANSYS有限元分析软件，按照设计要求，对车架的载荷计算进行了探讨，分析了其应力分布状态和变形情况及模态分析，验证了车架设计的合理性。
关键词：自卸车车架有限元1 前言某公司开发的平头四轮自卸车，其车架需进行强度校核，笔者利用设计的二维图纸，再用UG软件建立了三维模型，然后导入ANSYS软件中进行强度、刚度分析，利用分析的结果验证了设计的合理性，提出了局部改进方案，对设计进行优化。
2 车架结构该自卸车设计载重量2 t，车架全长4 255 mm，宽度为720 mm。
边梁式、前后等宽，纵横梁皆为槽钢勺铆接件，纵梁最大断面尺寸是160 mm×65 mm×5mm，四根横梁的断面尺寸为139 mm×65 mm×5mmmm，一根复合横梁、一根元宝梁。
车架结构如图1所示：3 车架的受力状态静止和匀速行驶过程中，货箱的质量和汽车的载重均匀分布在支撑货箱的车架纵梁的上表面上；驾驶室的重量作用在车架前端四支承点上；车架的元宝梁和其前方两个支架支撑着该车的动力总成；其他总成支承在相关固定位置。
刚开始卸货的瞬问，货物和货箱的质量对车架的作用力按集中载荷处理，作用在二举升缸的支承位置，其余载荷同静止状态。
车辆在崎岖不平的道路上低速行驶时，有可能会产生一轮悬空，而另一侧车轮遇到路面凸起的状态，则此轮所受载荷为零，另一侧车轮所受载荷为原来的2倍。
对载重车而言，后轮悬空车架所受应力最大。
在计算中，以车辆满载水平放置状况下，再在车架相应位置施加等效扭转力矩来模拟。
4 车架的有限元分析4．1 有限元模型的建立使用UG软件按照设计图纸建立三维实体模型，在保证计算精度及单元划分的前提下，适当的对车架的几何结构进行简化，导入ANSYS软件。
利用三维模型编辑工具采对模型进仃进一步的编辑，然后进行划分网格等操作。
4．1．1 单元类型在早期及现有的车架有限元分析资料中，多采用梁单元和板单元。
公矿自卸车车架结构强度有限元分析
１ ５ 载 荷 的 处 理 ．
车辆 满 载 时作 用 于 车架 上 的载 荷包 括 动 力 总
件 的重 合部 位的 网格节 点 和单元 应重 合 。
关键 词 ： 公矿 自卸 车 ； 车架 ； 限元 分析 有
中图分 类号 ： ４ ３ Ｕ ６ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：６ ２ ６ ６ ２ ０ ）３ ０ ３—０ １ ７ —１ １ （０ ７ ０ —０ ３ ４
公矿 自卸 车是 公 路 施 工 、 山 、 程 建筑 等 野 矿 工
为 ６８ ８ ５ ｍｍ， ７ ０ ｍ， 梁与纵 梁采 用铆 钉进 行 宽 ８ｍ 横 连 接 。纵 梁采 用 Ａ １ Ｌ大梁 用钢板 ，ｓ ６ ＭＰ ， ６０ ｏ ＝５ ５ ａ 最 小抗 拉强度 ６ ０ ａ最 大抗 拉 强 度 ６ ０ ａ 横 ４ ＭＰ ， ７ ＭＰ ； 梁 采用 １ Ｍｎ ６ Ｌ钢 板 ， ＝３ ５ ａ 最 小 抗 拉 强 度 ４ ＭＰ ， ５ ０ ａ最 大抗 拉强 度 ６ ０ ａ１。 １ ＭＰ ， １ ＭＰ ［ｌ 该 车采 用 了无副 车架结 构布 置 ， 过加 大主车 通
座 直接 与车架 采 用贯通 轴连 接 ， 跨式 支撑 。前桥 外 通 过普 通钢板 弹簧与车 架相 连 ， 后桥通 过平衡 悬架
与车架 相连 。
图 １ 公 矿 自卸 车 车 架结 构 示 意 图
１２ 车架有限元模 型的建立 ．
在 建立公 矿 自卸 车车架结 构 有 限元 模 型时 ， 主
维普资讯
２０ ０ ７年 ２月 中国制造 业信 息化 软 件 中建 立 车架 的三维 几何模 型 ， 则相 当 困难 。本 文将 整个 车架 的 Ｉ Ｅ —Ｄ ＡＳ三 维模 型导人 具 有强 大 的几何 处理 功能 及 网格 划 分 功能 的有 限元 前 后 处 理软件 Ｈ ｐｒ ｓ ｙ ｅ ｈ中 ， Ｍｅ 然后 在 该 软 件 中对 车架 模 型 进行几 何清理 及 简化 ， 去除 车架 上用 于装配 的小 孔， 因为这些 小 孔 仅 仅 影 响 车架 的 局部 强 度 ， 对 但 网格 质量 影响 却很 大 。 ｂ 在 确 定 了车 架 的三 维 几 何 模 型 之 后 ， 用 ． 利
矿用自卸车车架静动态性能分析
矿用自卸车车架静动态性能分析作者：王涛来源：《专用汽车》 2010年第3期摘要：对某型矿用自卸车的车架进行了有限元分析和模态分析，通过SOLID单元离散将车架建立了计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的整体受力状况，以此为设计依据，对车架局部的应力集中区域进行了结构改进。
关键词：车架有限元分析振动Abstract Based on the finite element and simulation analysis, the frame of dump truck was analyzed. The static and dynamic performance have been researched through the establishment of discrete SOLID element /cell framework to set up the calculation /numeration model. So that the whole stress condition of the frame can be known. On the basis of the design , structure improvement can be made in stress concentration part of the framework.Key words frame; finite element analysis; vibration中图分类号：U463.32.02文献标识码：A文章编号：1004-0226(2010)03-0054-031 前言车架作为汽车的主体组成部分，在汽车整车设计中占据着重要位置，车架结构设计历来为广大汽车厂商所重视。
随着科技的进步，国际上汽车车架的开发与设计已由经验、类比等设计方法，进入参数化建模、静动态分析、拓扑优化阶段，并向基于计算机平台的虚拟设计发展。
矿井专用车车架的结构强度及模态分析
元模 型 时 ，在 不 失对主 要 因素研 究 的前 提下 ，略 去
那些 为 了满足 构造 或使 用上 的要 求而 设置 的次要 构
作者简介 ：樊放要 ，男，１７ 年 生，工程 师，从事汽车 车身车架 轻量 化技 术研 究。 ９９
时，尽量 用标 准弯 头切 割后和 直管 拼接 组成 ，禁用 直管直接对接 。 ｃ 在 采用 法兰连 接 的管路 中 ，两法 兰 的过 流孔 ． 径 尺寸应 采用标 准件 并保 持一 致 ，否则 ，须采 用倒 角过渡 ； 同时 ，管路 中 与球 阀或单 向 阀连接 的带螺 纹直管 ，其通 径应 向外倒 角 ，倒角 大小 为管子 内径 至外 螺 纹 的距 离 ， 以保 证 流 道 顺 畅 ，减 少 局 部 阻
定过程如下。
２１ 弯 曲工况 下载荷与约束条件 的模拟 ．
将 车架在汽 车前后悬 置处用铰 接方 式固定 ，在
车架上 相应承 载位 置处 加垂直 方 向的载荷 ，根据经
验取动载系数 ３ ，模拟 汽车运 行过程 中弯 曲极 限瞬 ． ０
２２ 扭转工况下载荷与约束条件的模拟 ．
将车 架在后 悬置处 采用铰 接方式 固定 ，在车架 前悬位 置处施加一 极限扭矩 （ 前轴位置处 负荷 的一半 乘 以轮距 ） ，模拟汽车前轮 单轮悬空时车架 的极 限受 力情 况 。求解得 到扭 转工况 下车架 的变形 及应力 如 图４ 图５ 和 所示。
１南京理 工大 学 江 苏 南京 ２ ０ ９ １０ ４
２ 南 京 南汽 专 用车研 究所
江 苏 南京 ２ ０ ０ １０ ７
摘 要 ：通过对矿 井专用车车架结构 强度 和模 态的分析 ，找 出车 架结构强度的 薄弱 环节 ，并对相应部 位进 行
了局部强化设计 。改进后 的车架结构低 阶弹性模 态频 率及振型有较 大的改善 。 关键词 ：矿 井专 用车 车架 结构强度 模 态分析
自卸汽车车架模态试验与分析_刘大维
Journal of Henan University of Science and Technology: Natural Science
2006
this virtual instrument is a notebook PC. The data acquisition equipment adopts C8051 series Single - Chip Micro Computer and gate array, and realizes communication in USB mode with notebook PC. The software is designed based on C+ + Builder 5. 0, which processes high convenience and pract icality. This system can improve efficiency of experiment, and shorten the writ ing periods of test report. Key words: Automobile; Computer test; Dynamic performance; Fuel consumption; Braking performance CLC number: U467; TP368. 1 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0026 - 04 Modal Test and Analysis of Dump Truck Frame ( 30 ) LIU Da - Wei, YAN Tian -Yi, DONG Zhen -Guo, LIU Qing -Yun, CHEN Bing - Cong ( Automobile Engineering Department , Qingdao University , Qingdao 266071, China) Abstract: This paper is to solve the lateral vibration of a dump truck. Testing modal analysis techniques were applied to analyze dynamic characterist ics of the dump truck frame. The modal frequencies, modal damping and modal shapes were obtained using testing modal analysis. The results from modal analysis show the st iffness of the front part of the frame is weak and the frame reveals lateral vibration when the excitation frequencies are 5. 75 Hz and 10. 36Hz. Modal test and analysis of dump truck frame provide reliable informat ion for analyzing the NVH of the dump truck and optimizing the design of the dump truck frame. Key words: Dump truck; Vehicle frame; Modal test ; Parameter CLC number: U463 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0030 - 03 Test Data Processing of Diesel Engine Performance Based on Matlab ( 33 ) a a b XU Li You , ZHOU Zhi Li , ZHANG Ming - Zhu ( a. Vehicle & Motive Power Engineering College; b: Electronmechanical Engineering College, Henan University of Science & Technology , Luoyang 471003, China) Abstract: Based on MATLAB, a method to process the test data of diesel engine performance and plot diesel engine characteristics is researched in this paper. On the basis of mathematic model of diesel engine performance, by means of MATLAB s high data processing on matrix operation, 3 - D graphics drawing, the test data of diesel engine performance are fit with the curve and camber. Additionally, the external characteristic curve and universal characteristic curve are drawn. The results show that this method has several advantages such as high precision, intuitiveness, simplicity, strong practicality. It provides a useful method for drawing the diesel engine characteristics map and studying diesel engine performance. Key words: Diesel engine performance; MATLAB langusge; Mathematic model; Data processing CLC number: TK421 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0033 - 03
矿用自卸车工况分析及车架应力分析研究
连 接处 。 １ ． ２ 不 平 路 面 工 况
装布置 ， 使得整 车 的质量 分布 合理 ； 车架 是 整车 的关 键件 ， 其设计寿命要 高于其它零部件 。所 以说 车架性
等物 料 ， 此 时车架 受 到 物料 突 然撞 击 车 厢 而 产生 的 瞬态随机 载 荷 ； 装满物料后 ， 矿 用 自卸 车 经 矿 山上
的运输路 面离 开装 载 区 ， 矿 山 ， 矿用 自卸 车要 承 受 数倍 于静 止 工况 时 的载 荷 。根 据有关 文献 ， 可 以 ３倍 的满 载 静 止 载荷 模 拟
是悬挂 系统 、 车厢及其 它附件 的安装 基体 。车架 的设
计应能满足 以下 三个方面 的要求 ： 车架 的结构 应能满 足整车性 能对 其 的要求 ， 及满 足强 度 和刚度 的要求 ； 车架 的结构应该设计 合理 ， 便于其它 系统在其 上 的安
析 这个 工况 的 目的是 了解 车架 的 整体 应 力 水平 ， 分 析 结果 可 以做 为 整 车 初 始 布 置 时 的一 个 依 据 。通
卸 车 的工况进行 分析 ， 可 以了解 车架 在 各 种使 用 环 境 下 的应 力 情 况 ， 再通 过 有 限元 的方 法 可 以精 确 地掌握 车架各 部位 在不 同工况下 的应 力分布 ， 为车架 的设计 和 改进 提 供理 论 依据 。以载 重 量为
３ ５ ｔ 的矿用 自卸 车车架 为例 ， 对 车架 的结构 特点 进行 了分 析 ， 以及 分 析过 程 中应 该 关注 的重 点 ， 并
当矿用 自卸 车 满 载 启 动 时 ， 主 要 承 受 两 种 载
汽车底盘车架设计的静态与动态分析
汽车底盘车架设计的静态与动态分析汽车底盘车架是整车结构的基础，它承受着车辆整体重量及各种力和扭矩。
因此，在汽车底盘车架设计过程中，静态和动态分析是必不可少的步骤。
静态分析是指在车身静止的情况下，对底盘车架进行受力分析。
首先，我们需要确定车辆的载荷条件，包括车身质量、乘客数量、行李负荷等。
然后，根据这些载荷条件和设计要求，计算车架在静态状态下的应力和变形情况。
在进行静态分析时，需要考虑以下几个方面：1. 材料强度和刚度：选择合适的材料，并确定其强度和刚度参数。
常见的材料包括钢材和铝合金等。
根据材料的特性，计算车架在载荷作用下的应力和变形情况。
2. 荷载条件：准确确定车身的质量分布情况，包括车轮的荷载情况、前后配重比例等。
根据这些荷载条件，计算车架在不同载荷情况下的应力。
3. 过程动力学：考虑车辆行驶过程中的加速、制动、转向等动力学载荷，并进行相应的静态分析。
这些载荷往往是不稳定和非均匀的，需要进行合理的荷载分析和参数计算。
动态分析是指在车身运动的情况下，对底盘车架进行受力分析。
与静态分析相比，动态分析更加复杂，需要考虑更多的因素。
在进行动态分析时，需要注意以下几个方面：1. 荷载分析：根据车辆的动力学特性，确定车架在不同行驶条件下的荷载条件。
包括车辆加速、制动、转向、行驶过程中的颠簸等。
确保车架能够承受这些荷载并保持合适的刚度和强度。
2. 振动分析：考虑车辆行驶时的振动情况，采用有限元分析等方法，计算车架在不同频率下的振动响应。
并结合相关标准和限制条件，设计合适的减振措施。
3. 动态稳定性：确保车架在各种行驶条件下保持稳定和可控。
通过优化设计，提高车辆的操控性和安全性。
综上所述，汽车底盘车架设计的静态与动态分析是保证车辆安全性和可靠性的关键步骤。
在设计过程中，需要考虑车辆的载荷条件、材料强度和刚度、动力学特性、振动响应等因素。
通过合理的分析和优化设计，确保底盘车架能够承受各种力和扭矩，保持良好的稳定性和控制性，为驾驶员提供安全、舒适的行驶体验。
220吨矿用自卸车液压系统动态性能分析的开题报告
220吨矿用自卸车液压系统动态性能分析的开题报告一、选题背景和意义在煤矿、金矿等矿山生产中，使用矿用自卸车进行物料的运输工作，其具有自动装卸、高效节约、安全可靠等特点，是煤矿等矿山生产不可或缺的设备之一。
而矿用自卸车的液压系统则是其重要的控制系统之一，对于其工作效率、运输安全等方面都具有非常关键的作用，因此对其液压系统的动态性能进行研究和优化，具有非常重要的现实意义和实用价值。
本文选取了220吨矿用自卸车液压系统为研究对象，在分析其动态性能基础上，探索运用新技术、新材料等手段，提高其工作效率、降低运行成本和维修费用等方面，为矿用自卸车的液压系统研究提供一定的理论指导和实用参考。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）对220吨矿用自卸车液压系统的原理进行介绍和分析，在此基础上进一步分析其系统的动态性能。
（2）研究矿用自卸车液压系统的动态性能指标，包括输出功率、响应速度、转矩、排量等方面，以及这些指标与矿用自卸车运输工作的关系，从而为降低运输成本、提高工作效率提供理论依据。
（3）基于矿用自卸车液压系统的动态性能分析，探索运用新技术、新材料等手段优化其液压系统，提高其工作性能、降低运行成本和维修费用等方面。
2. 研究方法（1）理论分析法：通过对矿用自卸车液压系统的原理进行介绍和分析，深入理解其工作机理和动态性能表现，为后续研究提供理论基础。
（2）仿真模拟法：通过建立220吨矿用自卸车液压系统的仿真模型，对其系统的动态性能进行模拟和分析，以此了解其输出功率、响应速度、转矩等关键指标表现。
（3）实验测量法：通过实验测试，对矿用自卸车液压系统的动态性能进行测量和分析，以此验证仿真模拟结果的准确性和有效性。
三、预期研究结果和创新性通过本文的研究，预计能够取得以下预期研究结果：（1）对220吨矿用自卸车液压系统的原理进行介绍和分析，深入理解其工作机理和动态性能表现。
（2）分析矿用自卸车液压系统的动态性能指标，包括输出功率、响应速度、转矩、排量等方面，以及这些指标与矿用自卸车运输工作的关系，从而为降低运输成本、提高工作效率提供理论依据。
基于有限元的大型矿用自卸车车架的强度分析和设计
架 的风险 点 ，为 自卸 车车架结构 的设计和 改进 提供
一 定的依据 ，并为 电传动矿 用 自卸车大型 复杂承载
构件强 、刚度分析提供列一种行之有效的分析方 法。
图 １ ＸＤＥ２４０与 ＸＥ４０００在山西某煤矿联合作业
举升座
图 ２ 矿用自卸车车架结构
１ 车架有限元 分析
车架主 体为钢板 焊接箱型 结构 ，几何布 置样式 从俯 视 角度 可以看 出为两纵 四横 的形式具 体包括两 根 贯通 式纵 梁 。以及 由保险杠 、龙 门梁 、中部抗扭 管 、尾 部管组 件组 成的 “四横 ”结构 ，如图 ２。 中 部抗扭 管位 于车架的中部 ，与车架左右纵 粱相连接 ， 包括 三个铸 件分 别是举升缸 、左 ／右举 升座和 推力 架铸 件 ；尾 部组件处 于车架尾部 ，连 接左右纵 梁并 起 到封 闭整 个车架 的作用 ．其上 部与货厢铰接 作为 货厢 的 网转 中心 ，下部 与两个后 悬挂 油缸及横 拉杆 分 别在垂 向及横 向上 连接着后桥 壳 ，保证整车 正常 工作要求 。
在车 架上， 导致 车架 同时 承受 重力 、冲 击载荷 、扭 泛 且实 用高效 ，采 用有限元分析 法对大型 矿车车架
转载荷和 交变载 荷的 作用 ，因此要 求 车架 具有很 好 进 行工况仿 真分析和 结构优 化可以节省大 量的试验
的刚度 、强度和抗疲 劳等 特性 。电传动矿 用 自卸车 成 本和 设计 周期 。本文 以徐 工 ＸＤＥ２４０电传 动矿 用
（２）
３ 运 行 工 况
本文充 分考 虑矿 车车 架所面 临 的恶 劣工 况后 ， 确定 了四种 具有 代表 性的工 况 ，由于 该车 自制 １７０ ｔ，载重 ２３（）ｔ，满载 ４００ ｔ，因此仅 对满载工 况进行 仿真计算 ；代表工况如下 ：（１）正常行驶工况 ；（２） 举升 工况 ；（３）行驶 突遇坑 洞障碍 ；（４）紧急制动 工况 。具体的 约束条件 、加载 情况及分 析结果 ，如 图 ３。其 中 ，约束的条 件主 要依据 前 ／后悬挂 支撑 的情 况 ，在分析具 体工况时 ，根据不 同的工况对 约 束进行调整 ，以保证仿真结果的真实性和可靠性 。
识别车架动态性能的有效手段——矿用汽车车架有限元模态分析
｛）— 第 阶 态 振 — ｉ模 的 型
向量（ 特征向量）
— —
第ｉ 阶模态的固有 频率（ 是特征值）
（）车架弹性模态频率应尽可 ２
图 车架前１阶模态振型图 ２ ０ 能避开发动机经常工作的频率范围。 （ ）车架 振形 应尽可 能光 ３
【 ——质量矩阵
有许多数值方法可用于求解 上面的方程。本文分析 中将采取 ＢｏｋＬ ｚｓ 分块兰索斯） ， ｌ ￣ｃｏ （ ｃ 法 模
计算较低的几阶频率，因为高阶振 型对结构的动力特性影响很小 ，所
以，可以以上的分析为基础 ， 在对
【㈨ ＝ 【
一 一 一 一
共 Ｋ 度矩阵
车架的设计时：
（ ）使车架低阶频率高于悬 １ 架下结构的固有频率 ，而又低于发 动机的运转频率，以避免发生整体
作短距离运输的车辆，其装载量巨
大 ，最 大装载 质量 在２ ～３ ７５ ０ ． 之 ｌ ｔ
梁及两根抗扭圆管焊接而成 ，使用 大型Ｃ Ｄ 软件Ｐ ｏＥ Ａ ｒ／对车架进行实 体建模，然后通过Ｐｏ 与Ａ ｓｓ ｒ／ Ｅ ｎｙ的 接 口，将实体模型导入Ａ ｓ ｓ ｎ ｙ 中，
生 成后 缀 为．ｂ ｄ 模型 文件 。现 有 的
了理论依据 ，为深入 研究振动 、疲
态分析计算出前１频率，振型图如 ０
图２ 所示 ，车架的前 １阶固有频率 ０ 和振型见附表。 车架模态分析计算结果
阶数 频率／ｚ Ｈ
１ ２ ３ ６ ．８ ３０ ２ ６ ．１ ５９ ８ ８ ．８ １ ８ ４
以看 出，第１ 阶振型是车架沿横轴
主 要梁部分进 行有限元 网格 划分 ， 选 用８ 点２ 自由度 的３ 实 体单元 节 ４ Ｄ Ｓ Ｌ Ｄ 对连 接板 支座等进 行 网 Ｉ ５ Ｏ Ｉ ８ 格 划分 。整个模型被 离散为６ １ ６８ ５ 个单 元 ，２ ５ 个节点 ，整个有限 ０９９
矿用自卸汽车车架设计
（ ）主要 部件 位置 、 ３ 外形 和它 们重 心 的分 布 ： ａ主要部 件有 ， 动 机及 其辅 助 设 备 、 速 器 、 发 变 车桥 、 驾驶 室 、 向机 、 热器 、 转 散 油箱 、 电瓶 、 翻斗和 轮 胎 等 （ 重心 计算及 轴荷 分配 ） 见 ；
ｂ翻斗形 状 、 积和位 置 ； 容
（ ）使用 条件 ： ２ ａ车辆 用途 为公 路用 车 、 矿两 用 车 、 公 非公 路 工
程用 车 和矿用 汽车 ； ｂ车辆 类 型为载 重汽 车 、 引车 和专用 汽车 。 牵
式 中 ： —— 梁腹 板厚 度 ； ｔ ｂ —— 上 下翼 板宽度 ； ｔ— —梁 的上下板 厚度 。 前 悬挂处 的主横 梁 ， 常 为环形 龙 门框 架 ， 余 通 其 横梁多用 圆形无缝 管 ， 目的是增 强抗扭 刚度 。它 与纵 梁 的连接也尽 可能 采用 大过 渡 圆弧 ， 或用 铸 钢件 ， 一 切 都是为 了增强 车架 的抗疲 劳扭 曲刚度 （ 图 ２ 。 见 ） 车架是 汽车 的脊 梁 ， 了使 装 在 车架 上 的零 部 为 件 ， 其是 动力 与传 动部件 能正 常发挥 作用 ， 尤 要求 具 有足 够 的强 度 和 刚度 。在 初 期设 计 阶段 ， 有 资 料 没
１ 矿 用 自卸汽 车 车 架 主 要 受 力 和 结构 型 式
车架设计是和整车设计 有密切 联系 ， 的设计 主 它
要包括两方面 ， 即方案选择和设计计 算 （ 步设计与设 初
图 １
车 架变形 分析 ： 车架 在静 动负荷 下 ， 产生 多种变
形， 主要 是 ：
纵梁横 截 面的形状 与 尺寸 。
互相 弥补 。有条 件时 用应 力测试 验证 。
这里介 绍 的车 架 弯 曲应 力计 算 ， 只作 为 初 级 选
中型自卸车主车架的力学分析
13910.16638/ki.1671-7988.2020.21.044中型自卸车主车架的力学分析*魏文涛，周盼（南京工程学院 汽车与轨道交通学院，江苏 南京 211167）摘 要：文章以中型自卸车的主车架为研究对象，对其进行静、动力学分析。
首先对其进行了弯曲工况、扭转工况下的静强度校核。
然后，对主车架进行了自由模态分析，研究路面输入、发动机激励下主车架的动态特性。
分析结果显示该车架的结构强度和动态性能均满足使用要求。
关键词：主车架；静强度分析；模态分析中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)21-139-04Mechanical analysis of main frame of medium dump track *Wei Wentao, Zhou Pan（Nanjing Institute of Technology, School of automobile and rail transit, Jiangsu Nanjing 211167）Abstract: The main frame of a medium dumper is employed in this paper for static and dynamic analysis. Static strength of main frame is checked under bending and torsion condition. Then free modal analysis is carried out to study the dynamic characteristics of main frame under road input and engine excitation. The results show that structural strength and dynamic performance of the frame meet the operating requirements. Keywords: Main frame; Static strength analysis; Modal analysisCLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)21-139-04前言公路运输自卸车有着非常多的应用场合，在建筑业和运输业中担任着着不可或缺的重要角色。
矿用自卸车车架动态性能优化
矿用自卸车车架动态性能优化
霍俊杰
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2014(000)012
【摘要】为解决矿用自卸车车架存在结构强度小，质量大的问题，对矿用自卸车车架结构进行动态性能优化。
利用ANSYS软件的AP LD语言建立车架结构的参数化模型，通过模态分析，确定影响车架动态性能的关键固有频率。
以车架自重为优化目标，将车架的静强度、瞬态响应与关键固有频率作为约束条件，对车架所有结构参数进行灵敏度分析，以确定车架动态优化的设计变量；再以车架关键固有频率为目标函数，利用一阶优化方法对车架进行动态性能优化。
结果表明：优化后的车架不仅静态、动态性能得到提高，而且减小了车架质量，提高了矿用自卸车运输的经济效益。
【总页数】5页(P93-97)
【作者】霍俊杰
【作者单位】神华北电胜利能源有限公司，内蒙古锡林浩特 026015
【正文语种】中文
【中图分类】TD57
【相关文献】
1.摩托车车架动态性能优化设计技术的研究 [J], 张志弘;何玉林;杜静;孙学军
2.基于ADAMS的矿用自卸车车架动态应力分析 [J], 成凯;刘维维;廖清德;郑森;郝
庆升
3.矿用自卸车车架静动态性能分析 [J], 王涛
4.矿用自卸车车架材料选型及应用 [J], 霍延通;董磊;戈超
5.农用三轮摩托车车架动态性能优化分析 [J], 陈宝;廖林清;曹建国
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矿用汽车车架结构分析
处于“面一面接触” 处于“面一面接触”状态。车厢与车架的 刚度共同决定了接触压力的大小与分布形 式，此问题属于静不定问题，无法事先知 道该接触力的大小。现有处理方法一般将 其看成均布载荷，这样处理不能准确定位 质心位置。本文将接触力分成两段不同的 均布载荷，以保证质心位置，其原理见图3 均布载荷，以保证质心位置，其原理见图3。 假设车厢与车架的接触长度为L 假设车厢与车架的接触长度为L ，则：
根据实际尺寸及上述公式，可得各 参数如表1 参数如表1示。
• 将各载荷按其坐标值、质心位置和分布情
况分别施加到车架上，再按各工况车架受 力情况分别进行约束，施加载荷与约束后 的模型如图4 的模型如图4～6所示。
3 各工况分析结果
3 各工况分析结果
3 各工况分析结果
本文针对车架在3 本文针对车架在3种典型工况下的主 要结构元件进行分析，
•
二、有限元分析
• 2．1 车架实体模型的建立Βιβλιοθήκη 2．1 车架实体模型的建立
• 由于车架模型比较复杂，所以先用Solidworks建 由于车架模型比较复杂，所以先用Solidworks建
立实体模型，然后通过Parasolid数据转换转到 立实体模型，然后通过Parasolid数据转换转到 ANSYS软件的前处理模块中，这样可以节省建模 ANSYS软件的前处理模块中，这样可以节省建模 时间。 在保证计算结果的准确性，尽量减少节点数量， 保证总体结构不变，保留危险部位的细节结构的 原则下，对车架三维实体模型进行简化，略去不 必要的小孔和圆角等不重要的细节以降低网格划 分的难度。简化后的实体模型如图I 分的难度。简化后的实体模型如图I所示。
2．3 典型工况的选取
主副梁一体式自卸车车架动态特性分析
主副梁一体式自卸车车架动态特性分析赵利杰;张瑞亮;王铁;李国兴【摘要】对轻量化、低重心的主副梁一体式自卸车车架结构进行了动态分析.利用Hyperworks软件建立了新型车架的有限元模型,提取前4阶固有频率及其对应模态振型,把有限元模态分析结果与试验模态结果进行了对比,误差较小且模态的振型也基本一致,验证了车架有限元建模的有效性.并且结合路面激励对新型车架动态特性的影响,做了实车道路试验,依据试验结果对新型车架的动态性能进行了评价.分析表明该车架的动态特性表现良好,为后续新型车架的试制与量产提供了参考和依据.%Made a dynamic analysis for a major and auxiliary integral dump-truck-frame structure which has a lightweight and low center of gravity.The new frame's finite element (FE) model was established by Hyperworks and calculate the first four natural frequencies and the corresponding mode shapes.The results of FE model and the modal test were compared, deviation was small and mode shapes were basically identical, the finite element model was proved to be correct. And according to the road excitation response of the new frame, conduct the road experiment of the new frame.On the basis of the test results, the dynamic performance of the new frame was analyzed and evaluated. The result showed that the dynamic performance of the new frame was good, and the results provided reference and basis for the trial production and mass production of the new frame.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】5页(P44-48)【关键词】一体式;自卸车;车架;有限元;模态分析;动态特性【作者】赵利杰;张瑞亮;王铁;李国兴【作者单位】太原理工大学车辆工程系,山西太原 030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原 030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原 030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463.1自卸车车架是整个自卸车上最重要的承载部件，车辆在行驶过程中不仅要承载货物，而且还要承受来自路面和发动机的激励。
SX360型自卸车车架有限元分析模型的建立及动静态特性分析
图 2 SX360 型自卸车车架有限元分析模型
2 车架的静态应力、应变分析 2. 1 计算工况的确定
的, 但并不是完全传递, 而是与货箱的刚度有关, 若货箱与 车架是钢—钢结构连接 (货箱纵梁为钢质材料) , 考虑到货
根据车辆电测的有关标准和车辆实际运行时的受力情 况, 车架的静应力分析一般仅考虑纯弯曲工况和弯曲扭转 组合工况[3] (简称弯扭工况)。 其中纯弯曲工况是指车辆的 四个车轮在同一水平面时的静力工况, 弯扭工况是指车辆 的右前轮抬起 332 mm , 左后轮抬起 172 mm 时的静力工 况, 这是一种比较恶劣的弯扭联合工况。本文对车架就以上 两种工况进行了分析。
汽车车架是整个汽车的一个主要部件, 它的强度及刚 度的强弱对整车的安全使用及性能的影响是比较大的。 因 而对汽车车架进行有效的强度、刚度校核是非常必要的。采 用梁单元的有限元模型可以得到较好的变形结果, 分析的 初步结果是令人满意的, 但应力分析的能力却是有限的[1]。 由于梁单元本身的缺陷, 例如梁单元不能很好地描述较为 复杂的车架结构, 且忽略了扭转时截面的翘曲变形, 因此采 用梁单元的有限元分析模型在汽车车架的有限元分析中的 结果是比较粗糙的[2]。 采用以板单元或板和梁单元混合应 用做为基本单元建立有限元分析模型, 对汽车车架进行有 限元分析。重型自卸车是目前矿山运输的主要设备, 由于它 载重量大, 又多工作于路况较差的野外, 所以它的使用条件 是复杂多变的, 因而它的工作条件一般来说是比较恶劣的。 特殊的工作条件使得重型自卸车所受到的动、静态载荷的 变化是比较大的, 尤其是在载重时受到凹凸不平的路面的 随机激励对整车的性能是一个严峻的考验。 我国某汽车厂
要求必须消除结构的刚体位移, 以保证结构总刚度矩阵非 奇异。因而必须考虑车架的约束情况, 从而消除车架的刚体 位移。 由于车架在正常工作时是由车轮通过板簧和悬架支
采煤机搬运车(单驱)静态分析与动态仿真的开题报告
采煤机搬运车（单驱）静态分析与动态仿真的开题报告1.研究背景与意义采煤机是矿山开发中的重要设备，其作业效率和质量对煤炭资源的开采具有重要影响。
传统采煤机搬运方式多采用手推车等简单设备，效率低，建设成本高，且存在危险系数大的缺陷。
因此，开发一种高效、安全、经济的采煤机搬运车已成为当前矿山开采技术中的重要研究方向。
本项目研究采煤机搬运车（单驱）的静态分析与动态仿真问题，旨在解决采煤机运输过程中所存在的各种问题，如搬运车结构强度及稳定性分析、采煤机搭载效果及稳定性分析、搬运车在道路行驶过程中的动力学性能仿真等。
本研究的意义在于提高采煤机搬运效率，解决运输过程中存在的危险问题，降低对人力资源的依赖和对环境的影响。
2.研究内容和方法本项目的研究对象为采煤机搬运车（单驱），主要研究内容如下：（1）搬运车结构强度及稳定性分析。
（2）采煤机搭载效果及稳定性分析。
（3）搬运车在道路行驶过程中的动力学性能仿真。
本项目采用理论分析与数值仿真结合的方法，具体研究方法如下：（1）利用有限元软件对搬运车结构进行静力学、动力学分析，计算其应力、应变等参数，以评估结构的强度和稳定性。
（2）基于MATLAB/Simulink软件，建立采煤机搭载时的动力学模型，研究载物对搬运车运动性能的影响，采用状态空间法或信号流图法分析模型跟踪性、稳定性和弹性等特性。
（3）利用ADAMS软件建立搬运车在道路行驶过程中的多体动力学仿真模型，研究搬运车在不同路况、不同速度下的运动特性和受力情况。
3.预期研究结果本项目的预期研究结果如下：（1）搬运车结构强度及稳定性分析结果，包括结构最大应力、变形、共振频率等。
（2）采煤机搭载效果及稳定性分析结果，包括搭载后的质心位置、悬挂系统的受力情况等。
（3）搬运车在道路行驶过程中的动力学仿真结果，包括搬运车在不同路况、不同速度下的运动特性、车辆的稳定性和控制效果等。
4.研究进度安排本项目的研究进度安排如下：（1）第一年：搜集相关文献和参考资料，建立搬运车结构有限元模型并进行强度及稳定性分析。
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图 ２ 车 架 弯 曲及 弯 曲 扭 转 工 况 梗 翟
３静力分析
３１边界条件的确定 ．
车架静 力 分析 时 ，应 消除 刚体 位移 ， 保证 结 构总 刚 度矩 阵 非奇异 ，须 对车 架进
行必 要 的约 束 。车架 的静 力分析 要考 虑弯
技 的进 步 ，国际 上汽 车 车架 的开 发与 设计
该车架 纵 梁主体 为箱 形结 构 ，由 两根
纵 梁和 若干 根横 梁组 成 ，采 用焊 接 方 式将 纵 梁和横 梁 连接 成坚 固 的刚 性结 构 。考 虑 到 车 架 几 何 模 型 的 复 杂 性 ，可 在 三 维 Ｃ Ｄ 件 Ｓ ｌ Ｗｏ ｓ 建 立好 车 架 的 实体 Ａ 软 ｏｄ ｒ 里 ｉ ｋ
已由经 验 、类 比等设 计 方法 ，进 人参 数化 建模 、静动态 分 析 、拓扑 优化 阶段 ，并 向 基 于计 算机平 台 的虚 拟设计 发 展 。然 而 ，
国 内车架 的设 计 ，尤其 是重 型矿 用 自卸 车
模 型 ，如 图 １ 所示 ，然后 导 入到 有限 元软 件 中进行 网格 划 分等 前置 处理 ，最后 提交
中 圈 分 类号 ：Ｕ４ ３３．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编号 ： １０ —２ ６２ １ ）３０ ５ —３ ６． ０ ２ ０ ４０ ２ （０ ０ —０ ４０ ０
１前言
车架作 为 汽车 的主体 组成 部分 ，在 汽 车整 车设计 中占据 着重 要位 置 ，车架 结 构
设 计 历来 为广大 汽车 厂 商所 重视 。随 着科
■霉圜
ＴＣＮＣ ＯＵ ＥＨＩ ＦＲＭ
矿用 自卸车车架静动态性 能分析
Ｓ ａ ｉ ｎ ｎ ｍ ｉ ａ ｙ ｉ ｒＦ ａ ｅ ｏ ｎ ｎ ｍ ｐ Ｔ ｕ ｋ ｔ ｔｃａ ｄ Ｄｙ ａ ｃＡｎ ｌ ｓ ｓｆ ｒ ｍ ｆＭｉ ｉ ｇ Ｄｕ ｏ ｒ ｃ
王涛
Ｗ ＡＮＧ Ｉ ｏ ｒ ａ
Ａｂｓｒ ｔＢａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｉｅ ｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｌｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｈ ａ ｆｄ ｍｐ ｔｕ ｋ ｗａ ｎ ｌ ｄ Ｔｈ ｔ ａｃ ｓ ｄ Ｏ ｈ ｎ ｔ ｔｍ ｍ ｎｄ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ．ｔ ｅ ｆ ｍｅ ｏ ｕ ｒ ｃ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ． ｅ ｉ ｌ ｚ ｓａｉ ｎ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ａ ｅ ｂ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｅ ｔ ｂ ｉｈ ｎｔ ｆｄｉｃ ｅ ｅ Ｓ ｔ ｔ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｈ ｖ ｅ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｈ ｏ ｇ ｈ ｓａ ｌ ｍｅ ｓ ｒ ｔ ＯＬＩ ｅ ｅ ｎ ｃ ｓ ｏ Ｄ ｌｍｅ ｔ ／ ｅ ｌ ａ ｗｏ ｔ ｅ ｐ ｔ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｎ ／ ｕ ｒ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ． ｏ ｔ ａ ｈ ｏ ｅ ｓｒ ｓ ｏ ｄ ｔ ｎ ｏ ｅ ｆ ａ ｃ ｌ ｆ ｍｅ ￣ ｏ ｓ ｔｕ ｈ ａ ｃ ｌｔ ｌ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｉ ｄ １ Ｓ ｈ ｔｔ ｅ ｗｈ ｌ ｔｅ ｓｃ ｎ ｉ ｏ ｆｔ ｍｅ ｏ ｉ ｈ ｌ Ｃ ｅ ｋ ｗｎ ｎ ａ ｂ ｎｏ ．Ｏｎ ｔ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｄ ｓｇ ， ｔｕ ｔｒ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ａ ｅｍａ ｅ ｉ ｔｅ ｓｃ ｎｃ ｎｔ ｔ ｎ ｐ ｒ ｆ ｂ ｓｓｏ ｅ ｉｎ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｎ ｂ ｄ ｎ ｓｒ ｓ ｏ ｅ ｒ ｉ ａ ｔ ｈｅ ｈ ｃ ａｏ ｏ
构 ，有 限 元 模 型 通 常 采 用 Ｓ Ｅ Ｌ 元 或 ＨＬ单
Ｓ Ｌ Ｄ 元 离散 ，详细 分析 车 架 应 力集 中 Ｏ Ｉ单
车架 的设计 仍 以 引进技 术 为主 ，车 架的 分
析 和设 计能 力较 低 ，与 国外 先进 水平 有较 大 差 距 。 但 是 随 着 计 算 机 辅 助 工 程 （ Ａ ）应 用的程 度 越来 越 深 ，车架 分析 Ｃ Ｅ
象 ，该车 上装 部分 与其 他 同类 车型相 比 ，
问题 ，可 以真实 反 映车 架纵 、横 梁连 接 情
况 。 这 里 不 妨 将 该 车 架 整 体 采 用
Ｓ Ｌ Ｄ ５ 散 ，单 元总 数 为 １ ８ ６ 个 ，杨 Ｏ Ｉ ９离 ９ ０ ９ 氏模 量 为 ２１ １ ａ ．× ０ ＭＰ ，泊 松 比０３ ．，密 度
曲工 况和 弯 曲扭 转工 况 ，在 弯 曲工况 的分 析 计 算 中 ，车架 静止 平放 、满 载 ，故 可将
泰安航天特种车有限公 司 山东泰安
摘
２ １０ ７００
要：对某 型矿用 自卸车的车架进行 了有限元分析和模态 分析 ，通过ｓ Ｌ Ｄ Ｏ ｆ 单元离散将 车架建立 了
计算模型 ，研究该车架静、动态性 能，了解该车架的整体受力状况 ，以此为设计依据，对 车架局 部的 应力集 中区域进行 了结构改进。 关键词 ：车架 有 限元分析 振动
和 设计能 力将会 大幅度 提高 。
２有限元模型 的建立
本Hale Waihona Puke 以某 型６ ４ 用 自卸 车 为研 究对 ×矿
７８ ×１ ｇ ｍ ． ５ ０ ｋ ／ ，网格划 分后 的模型 如 图 ｍ
２ 示。 所
前后 悬架 支座 位置 处节 点约 束 ｙ Ｔ 向 自 、ｚｂ －
由 度 ， 在 车 架 前 端 中 部 约 束舫 向 自 由
第一 作者 ：王涛 ，男 ，１ ７年 ９３ 生 ，工程师 ， 从事 汽车设计。
ｔｅｆａ ｗｏ ． ｈ ｍｅ Ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｆａ ； ｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｖ ｂ ａ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｍｅ ｆ ｉ ｅ ｅ ｎ ａ ｙ ｉ ； ｉ ｒ ｔ ｌ ｉ ｅ ａ ｏ