混凝土搅拌车副车架疲劳寿命分析

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1、分类号：U463.32+4密级：UDC：621学校代码：11065硕士学位论文混凝土搅拌车副车架疲劳寿命分析李金伟指导教师刘大维教授学科专业名称机械工程论文答辩日期2015年6月13日摘要摘要副车架作为车辆底盘和搅拌罐体之间的连接载体，是混凝土搅拌车的主要的承重部件，车辆行驶及装载、卸载作业时上装部分的载荷几乎都是通过副车架传递至车辆底盘。同时不平路面引起的振动产生的随机动载荷经车辆底盘传递至副车架，使副车架承受两种荷载的作用。副车架在这两种载荷作用下，致使其应力状态复杂多变，易因强度不足而产生损坏，或因其疲劳寿命不足而造成疲劳损坏，严重影响搅拌车的行驶安全性及使用寿命。因此，对副车架

2、进行结构强度及疲劳分析，可以了解副车架的实际疲劳寿命，提高混凝土搅拌车的行驶安全性及使用寿命。本文以某混凝土搅拌车副车架为研究对象，基于有限元技术、试验技术对副车架结构性能进行全面分析。建立了副车架的有限元分析模型，对副车架进行了有限元静强度分析以及模态分析。建立了副车架模态试验系统，得到了副车架的模态参数，验证有限元计算模态计算的正确性。基于应变电测试技术，采集了副车架关键点位在城市道路上所承受的动应力，并应用雨流计数法对随机载荷进行了统计分析，获得的副车架载荷谱威布尔分布函数。利用采集分析得到的混凝土搅拌车副车架载荷谱，采用疲劳分析软件nCodeDesignLife对混凝土搅拌车副

3、车架进行疲劳寿命分析。本文的研究结果可为混凝土搅拌车副车架的结构设计提供依据和指导，对提高混凝土搅拌车使用寿命以及安全性等都有重要的实用价值。关键字：混凝土搅拌车；副车架；有限元；载荷谱；疲劳寿命IAbstractAbstractThesubframeisthechiefbearingcomponentoftheconcrete-mixertruckastheconnectioncarrierbetweenthevehiclechassisandthestirringtank.Whenthevehicleisrunning,loadingandunloading,theloadofto

4、ppartsisalmosttransmittedtothevehiclechassisviathesubframe.Meanwhilerandomdynamicloadscausedbyvibrationstransfertothesubframethroughthevehiclechassis,sothesubframewithstandstwotypesoftheloads.Underthetwoloads,thesubframestressischangeableandeasytodamageduetothelackofstrength.Orbecauseoffatigueda

5、magecausedbythelackoffatiguelife,itisseriouslyaffectingthedrivingsafetyandlifeofthemixer.Therefore,theactualfatiguelifecanbeknownthroughthestructuralstrengthandfatigueanalysisofthesubframe,anditcanimprovethedrivingsafetyandlifeoftheconcretemixertruck.Takingasubframeofconcretemixertruckastheresea

6、rchobject,thereisacomprehensiveanalysisofthesubframestructureandpropertiesbasedonthefiniteelementtechnologyandtesttechnology.Thefiniteelementanalysismodelofasubframewasbuiltandthefiniteelementstaticstrengthandmodalanalysiswerecarriedout.Themodaltestsystemofasubframewasestablishedandthemodalparam

7、eterswereobtained,whichverifiedthecorrectnessofthefiniteelementmodalcalculation.Basedonthestraintestingtechnology,thedynamicstressofthesubframekeypointsexposedtothecityroadsiscollected.Andtherandomloadswereanalyzedusedbyrain