基于仿真的工程自卸车举升机构有限元优化设计

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1、拟建中的阜阳市中国XXXX国际服装城依托中国XX国际服装城，拟建成为皖西北地区规格最高、规模最大、商务及功能最优的现代化、国际化服装专业市场，建设规模占地约128亩，建筑面积约25万平方米，项目总投资约5亿元人民币。经过1--2年的开发建设，能达到正常运营期的中国XX.XX国际服装城将吸纳全国和世界各地的经销商、代理商企业物流总部等500—1000家，预计年交易额实现68亿元人民币，每年实现税收8000—10000万元人民币，每年实现利润1.68亿元人民币，实现就业和创业人员约2万以上。基于仿真的工程自卸车举升机构有限元优化设计摘要：在SolidWorks环境下。建立工程自

2、卸车马勒里举升机构的仿真模型，并对此机构进行运动仿真分析。将仿真技术、有限元分析和优化设计技术相结合，对举升机构中的关键零部件的结构进行优化和轻量化设计，对举升机构中的三角板进行形状尺寸优化后，在质量减轻5．48kg的情况下，应力水平仅增加6．1MPa，小于许用应力，完全能够满足举升工作要求。（关键词：自卸车；举升机构；仿真；有限元；优化）组合连杆式举升机构在自卸汽车中应用广泛，早期主要采用复变函数理论或三角函数理论对这种机构的运动和动力学进行分析，然而这种方法比较繁杂，当机构进行修改后，要重复整个复杂的计算过程，效率较低，产品开发周期较长。本文以某种自卸车为例，通过仿真技

3、术、有限元分析和优化设计的联合运用，来实现对举升机构零部件的结构优化和轻量化设计，提高设计质量。一.概述本文所述自卸车车厢尺寸为4000mm×2000mm×600mm(长×宽×高)，整车质量4000kg，满载质量9500kg，最大设计举升角560。举升机构的三维模型如图1所示，主要由车厢、三角板、支撑杆联接法兰、液压缸和副车架等组成。其中．三角板的运动和受力最为复杂，它既要将液压缸的推力传递给车厢，同时又要承受车厢的作用力，是自卸车举升机构中的关键零件。经济增长：在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，“十一五”期市GDP年均增长12%以上（现14%以上），2010年达到6

4、50亿元以上，人均GDP力争1000美元；财政收入达到80亿元；规模以上工业销售达到550亿以上；全社会固定资产投资年均长20%，五年累计1000亿元；社会消费品销售额260亿元，年均增长20%，外贸进口总额2.5亿美元，年均增长15%；五年累计招商引资突破500亿元，力争达到600亿元拟建中的阜阳市中国XXXX国际服装城依托中国XX国际服装城，拟建成为皖西北地区规格最高、规模最大、商务及功能最优的现代化、国际化服装专业市场，建设规模占地约128亩，建筑面积约25万平方米，项目总投资约5亿元人民币。经过1--2年的开发建设，能达到正常运营期的中国XX.XX国际服装城将吸纳全

5、国和世界各地的经销商、代理商企业物流总部等500—1000家，预计年交易额实现68亿元人民币，每年实现税收8000—10000万元人民币，每年实现利润1.68亿元人民币，实现就业和创业人员约2万以上。本文将建立该举升机构的虚拟样机，然后采用COSMOSMotion进行运动仿真，并把运动过程中的零件的受力输出给COSMOSWorks进行分析，以得到三角板在任一时刻的最大应力点，进而得到整个举升过程中的最大应力和对应的举升瞬间角度，再进一步对该瞬间进行分析，结合有限元优化技术对三角板进行轻量化设计。二.仿真模型的建立首先抽象出系统的力学结构，建立几何模型，然后根据系统各零部件的

6、运动规律确定其约束关系，施加约束副，最后施加力驱动或运动驱动，进行仿真分析。2.1建立举升机构等效模型举升机构的等效模型如图2所示，以车厢与副车架的铰支点O为原点建立坐标系，△ABC为三角板，BD为支撑杆联接法兰，CE为液压缸。三角板与车厢铰接于A点，与支撑杆联接法兰铰接于B点，与液压缸铰接于C点；支撑杆联接法兰与副车架铰接于D点，E点为液压缸与副车架的铰接点。ABcDE、AˊBˊCˊDE所组成的机构分别代表举升机构处于举升前、后时的状态。经济增长：在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，“十一五”期市GDP年均增长12%以上（现14%以上），2010年达到650亿元以上，

7、人均GDP力争1000美元；财政收入达到80亿元；规模以上工业销售达到550亿以上；全社会固定资产投资年均长20%，五年累计1000亿元；社会消费品销售额260亿元，年均增长20%，外贸进口总额2.5亿美元，年均增长15%；五年累计招商引资突破500亿元，力争达到600亿元拟建中的阜阳市中国XXXX国际服装城依托中国XX国际服装城，拟建成为皖西北地区规格最高、规模最大、商务及功能最优的现代化、国际化服装专业市场，建设规模占地约128亩，建筑面积约25万平方米，项目总投资约5亿元人民币。经过1--2年的开发建设，能达