支架的动态冲击载荷分析

《支架的动态冲击载荷分析》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、支架的动态冲击载荷分析2011-03-0519:47:25

2、分类：CAEI标签：

3、字号大屮小订阅本文采用Virtual.lab的Motion模块建"刚柔多体装配模型。装配模型中支架采用柔性体，要对其进行在冲击载荷下的刚度、强度分析，木文只做一个定性而非定量的分析，对设计人员的设计起指导帮助的作用。如图1所示，为初步设计的架了和回转台、液压缸等部件在Virtual.lab的Motion模块屮建立的刚柔多体装配模型。装配模型屮架子采用柔性体，要对其进行在冲击载荷下的刚度、强度分析，除架子之外的其他部件都采用刚体模型々偽少&•♦Si＜苗图1刚

4、柔多体装配模型冲击试验载荷条件：冲击脉冲波形为半正弦波，冲击峰值加速度为20g,脉冲持续时间11ms,除样品有特殊要求外，试验应沿试验样品的二个互相垂直轴的四个轴向的每个方向施加三次（共12次）冲击。每组筒子质量为300kg,四组筒子和架子质量一起产生的冲击力均匀分布在其四个固定座上。在此冲击载荷下，如图1所示架了后端两个支撑通过较链与冋转台连接，在行驶状态时前•端两处与回转台固支，凶为冲击试验模拟的是行驶状态时的冲击，故在边界条件中也将此两处与回转台固支，另外架了还通过较链与两个发射时起助升支撑作用的液压缸连接。冲击力加载条件如图1所

5、示，在motion模块屮以用户自定义弹簧力的方式加在每个固定座上，其加载曲线如图2所示。•60CK)4*000：00CK>8000•2000600040002000°0000500!O；6150020025SLinearhnw图2冲击载荷加载曲线如图3所示，为某瞬时架子在冲击载荷下的变形云图，因为变形云图随着加载时间的变化而不停的变化着的，所以在这只抓取了某•瞬吋状态的变形云图，但整个冲击过程中架子的变形区域分布是一•致的，只是大小不一样而已。云图中红色区域表示变形较大的区域，从图中可以看出，架了变形较大的区域有三个地方：1、前端两侧，

6、由于这两侧都直接受力，冃无直接支撑，所以在冲击载荷下会引起较大的变形。2、中心两个分支较多处，由于整个架子在X-Y平面内可以看作相半于•个薄机在冲击载荷下薄板的屈曲变形趋势会引起架了的屮心两个分支较多处变形较人。3、后段两侧伸出的支架处，由于架子后段两个支架处与回转台是通过旋转副连接的，而伸出的支架又比较长，只要在旋转副连接处架子有一个较小的转角就会引起伸出的支架远端较大的变形。陌f“宗代9•环厂匹題―*Aq>rg宀tpr■5"_•MBinBnfl4」-jwa..?上as迂：<滤盘丿爰氓■0・P“图3冲击载荷下某…瞬时架子变形云图图4在

7、冲击载荷卜•两个不同时刻架了应力云图从图4可以看出，因为力的作用位置不变，在不同的时刻架子应力的分布区域-致。在16个加载处和屮间四根横梁的屮段都是应力较大区域。在16个加载处产生较人应力的原因是曲于架子为槽钢焊接而成，在支撑处槽钢厚度仅为5mm,槽钢内并没采取有效措施來加强架了此处的强度，而在支撑处架了受力最大，再加上应力集屮的缘故，故在这些地方会产生较大应力。屮间四根横梁的中段的应力是由弯曲应力产牛的。从整个应力仿真过程来看，在冲击载荷峰值处架子的最大应力已经达到2000Mpa,远远超出了架子材料的许用应力，这除了冲击载荷峰值过人之

8、外，架子结构也是一个重要问题，在建模时为了避免网格划分的困难，槽钢的边缘和各槽钢连接处都无倒角，这必然引起很大的应力集中问题。90C080C€60C040C00-20CC40C060CO20COf些f驴D.258Uncorbrrw图5液压缸受力变化崩线图图5所示为冲击载荷过程屮液丿玉缸随吋间而变化的受力曲线图。由图屮可以看出，整个冲击过程中，液压缸将承受最人8560N的力，故加人液压缸的阻尼将对加强架了的刚度起很大的作用。图6所示为冲击过程中液压缸的行程变化曲线图。在这里液压缸的行程就为液压缸和架了连接处架了的变形曲线图。由于在分析中架

9、了的结构阻尼值设得很小，故由曲线图可以看出架子在前段时间的冲击屮冇较大的变形，其最大值为1.672mm,但渐渐稳定下来，到后来做振幅不变的自由振动。。・35,_*＞料驴0.15Uneartmo图6液压缸行程变化曲线图从LMS.Virtualab.motion和Virtualab.structure分析来看架了的分析结果基本与理论分析一致，但由于模型和边界条件的不完全准确性，在这里只能做一个定性而非定量的分析，对设计人员的设计起指导帮助的作用。