自卸车举升机构的有限元分析和优化设计

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1、硕士学位论文自卸车举升机构的有限元分析和优化设计袁利东指导老师林贤坤专业名称机械设计及理论学科门类工学论文提交日期2015年6月5日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目自卸车举升机构的有限元分析和优化设计英文题目FiniteElementAnalysisandStructureOptimizationDesignofDumpTruck'sLiftingMechanism姓名袁利东专业名称机械设计及理论学科门类工学指导老师林贤坤论文提交日期2015年6月5日论文答辩日期2015年5月21日答辩委员会主席李健论文评阅

2、人陆静、张保强、朱跃独创巧声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独立完成所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研巧做出重耍贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明。确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。表利來＇ｉｊｊ作者签名：日期％（广西科技大学硕士学位论文摘要摘要在现代车辆工业中，CAD／CAE技术在我国各个生产行业，尤其是汽车行业的地位日益突出，已得到广泛应用，它集成了多种先进技术和工艺，具备减少产品开发周期

3、，节省生产浪费，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求的能力等作用，是提高汽车产品的设计质量和效率，也是通过优秀科技的应用来改进固有汽车工业的相当重要的进步。本文以某款轻型自卸载货车T式马勒里举升机构为对象，根据多体分析的基本思想，并对CAE软件应用做出基本叙述；其次，运动仿真和有限元法相结合，对举升机构和副车架几何模型进行静态特性分析和受力分析。本文基于ABAQUS软件的多体分析功能对举升机构进行运动仿真，确定油缸的最大行程和举升时间，讨论了影响机构系统强度的要素。最后根据分析和计算，与实际的产品参数和数据进行了比较，验证该举

4、升机构设计的合理性。文章根据多目标拓扑优化思路，重点分析对举升关键构件的改进。首先介绍了拓扑优化的基本理论，然后考虑以三角臂与副车架的刚度、体积和液压缸油压变动系数作为优化目标函数。对构件进行灵敏度分析和重建，得到符合工程生产实际要求的结构，并对拓扑优化后的机构进行性能分析，结果表明在质量减轻的要求下，举升机构整体力学性能得到很好的提高。对新的构件进行静态与动态分析，得到零件在举升工况下的应力与模态情况，并与原零件进行性能对比分析可知，在保持举升机构结构性能基本保持不变的情况下，较大程度地减少新零件的质量和体积，最终完成了该举升机

5、构的轻量化，所得结果说明，拓扑优化设计方法具备处理应对针对构件改进或优化相关问题的能力。关键词：自卸汽车；举升机构；多体分析；有限元法；多目标拓扑优化I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractInmodernvehicleindustry,thestatusoftheCAD/CAEtechnologyisincreasinglyoutstandinginourcountry,especiallyinautoindustry,ithasbeenwidelyappliedandcombinesavarietyofmet

6、hodsandtechniques,advancinginshorteningproductdevelopmentcycle,reducingproductioncost,improvingthequalityofproductdesignandtheabilityofmeetingthedemandfromthecustomerandmarket.Itisakindoftheimportantdirectiontoimprovethedesignqualityandefficiencyoftheautomobileproduct

7、swithadvancedtechnology.ThispaperusestheTtypeliftingmechanisminalightdumptruckastheobjectandcarriesontheoptimizationdesignresearch.Firstofall,itanalysesthestatusofthestructuraltopologyoptimizationdesignbothinthedomesticandabroadcompanies;thenitexpoundsthemaintheoryoff

8、initeelementmethodandthebasicintroductiontothebasicofCAEsoftwareaswell.Secondlycombiningmotionsimulationandfiniteelementmeth