针对液压挖掘机动臂有限元分析方法研究

《针对液压挖掘机动臂有限元分析方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、机械设计与制造第12期l70MachineryDesign&Manufacture2013年12月液压挖掘机动臂有限元分析方法研究汪建华，胡晓莉，张华，向琴(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象，基于SolidWorks、Hypermesh、Ansys三种软件无缝连接，利用各自软件功能特点对挖掘机反铲工作装置一动臂进行建模和分析，提出了一种快速、方便、高效的有限元分析方法，该分析方法能够快速建立三维实体和有限元分析模型并能保证网格质量和计算效率，同时也解决了不同工况共享有限元模型和销轴连接模拟的问题；分析结果表明该分析方法

2、是切实可行的，对其他工程机械有限元分析的研究也具有一定参考意义。关键词：液压挖掘机；动臂：有限元分析Hypermesh中图分类号：TH16；TU62文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)12—0170—04StudyofFiniteElementAnalysisMethodofHydraulicExcavatorMobileArmWANGJian—hua，HUXiao—li，ZHANGHua，XIANGQin(SchoolofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，HubeiWuha

3、n430081，China)Abstract：T~ingacertaintypeofhydraulicexcavator(20t)theresearchobject。basedontheseamlessconnectionofSolidworks，HypermeshandAnsysandusingthefunctionsandcharacteristicsofeachso,waretomodelandanalyzethearmofexcavatorbackhoeworkingdevice，itputsforwardafiniteelementanalysismethodwhich

4、is，conven&ntandefficient．Theanalysismethodcadquicklybuildentityandfiniteelementmodelandcartguaranteethequalityofgridandcomputationalefficiency．Atthe3O；l~etime，italsosolvethesharingofthefiniteelementmodelindifferentconditionsandthesimulationproblemofpinshaftconnection．Theanalysisresultsshowtha

5、ttheanalysismethodisfeasibleandithascertainreferences~ifcanceforthefiniteelementanalysisresearchofotherengineeringmechanica1．KeyWords：HydraulicExcavator；MobileArm；FiniteElementAnalysis；Hypermesh1引言进行了比较清楚的描述。以下是该分析方法的具体步骤和内容。液压挖掘机是一种重要的铲装运输机械，在国民经济建设2动臂有限元模型的建立中发挥着重要作用，广泛应用于矿山水利、道路施工建设、现代化2。1

6、三维实体模型的建立国防建设和市政建设中。而液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各以某20t级挖掘机为例，该挖掘机采用反铲工作装置，主要构项功能的主要构件，其结构设计的合理性直接关系到液压挖掘机件有动臂、动臂油缸、斗杆、斗杆油缸、铲斗以及铲斗油缸日。采用的工作性能和可靠性n1。SolidWorks软件平台，经过对动臂的实体结构特征的分析，确定这在对动臂结构分析中，有限元分析是一种重要的分析方法。些特征建立的先后顺序，以及每个特征的建立方法，利用其提供的目前，对于动臂这样复杂箱体结构的有限元分析，大多采用Pro／E拉伸、旋转、切割、扫描、切除、抽壳等建模功能创建出三维实体模或UG等三维软件

7、建立实体模型，然后导入分析软件如Ansys中型。由于焊接件各个零件的尺寸精度较低且留有焊缝，而在有限元进行静强度分析；笔者通过阅读文献资料，并进行比较分析发现模型中不允许出现细小的缝隙，因此在建立有限元模型时对各零件大多数文献比较注重后处理过程，而对后处理结果影响比较大的的尺寸进行修复以消除间隙日。创建的动臂模型，如图1所示。前处理过程不太重视，并存在一些问题。针对大多数文献采用软件自动分网的问题应用高效网格划分软件Hypermesh创建动臂有限元模型以保证网格质量，选择以板壳单