液壓挖掘機工作裝置虛擬樣機設計及其有限元分析.pdf

1、市場競爭的不斷加劇使得產(chǎn)品開發(fā)速度日益成為最具挑戰(zhàn)性的因素,而我國傳統(tǒng)工程機械行業(yè)卻由于新產(chǎn)品開發(fā)周期長,成本高,導致產(chǎn)品嚴重老化、缺乏市場競爭力。虛擬樣機技術的逐漸成熟為解決這些問題提供了強有力的工具和手段。針對現(xiàn)有液壓挖掘機設計評價手段存在的不足,將虛擬樣機技術引入挖掘機設計開發(fā)領域。全文主要從以下幾個方面進行研究： 首先介紹了虛擬樣機技術的基本理論框架,回顧了國內(nèi)外在此方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,論證了將虛擬樣機技術應用于液

2、壓挖掘機設計的必要性。 在研究液壓挖掘機整機系統(tǒng)的基礎上,借助于虛擬樣機技術理論的指導,提出了挖掘機虛擬樣機的實現(xiàn)策略,即根據(jù)抽象建模的需要將挖掘機劃分為有機關聯(lián)的單學科系統(tǒng)及模型,分別在不同的支撐軟件上建模,再將各子系統(tǒng)模型集成為挖掘機虛擬樣機。 對系統(tǒng)仿真原理進行了研究,主要研究了機械的建模方法,分別利用相關學科理論和軟件建立了挖掘機工作裝置仿真模型。上述子系統(tǒng)模型分別在商品化動力學仿真軟件ADAMS和三維造型軟件S

3、olidworks中實現(xiàn)。通過在ADAMS/View中對挖掘機虛擬樣機工作裝置工作范圍的仿真分析,確定了挖掘機的整機工作范圍,得到了液壓挖掘機的一些特殊工作尺寸。根據(jù)對挖掘阻力的分析,對挖掘機鏟斗挖掘時的受力狀況進行仿真,得到了各鉸接點處的受力情況,為零件的強度分析提供了基礎。 針對多年來人們在設計機械時把靜強度作為主要準則,出現(xiàn)保守設計的情況,應甩ANSYS軟件建立了挖掘機工作裝置在不同工況下的三維有限元模型,對工作裝置進行了