高速行驶工况下履带车辆车体刚强度分析.pdf

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1、第12卷第2期2014年4月中国工程机械学报CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYV01．12No．2Apr．2014高速行驶工况下履带车辆车体刚强度分析马星国1，王旭旭1，尤小梅1，叶明2，龚雪莲2(1．沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159；2．北京北方车辆集团有限公司，北京100072)摘要：为研究履带车辆最大速度行驶时发动机冲击载荷对车体结构的影响，在分析履带车辆最大速度行驶时所受牵引力的基础上，建立了冲击载荷作用下履带车辆车体结构的有限元模型．在Pro／E和Hypermesh软件中建立简化模型，综合网格划

2、分，建立有限元模型．将建立好的有限元模型导入ANSYS软件中，进行模态分析和发动机冲击载荷作用下的静力分析，验证履带车辆整车刚强度是否满足设计要求，为后续结构优化设计提供设计基础．关键词：履带车辆；冲击载荷；有限元；Hypermesh；静力分析中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1672—5581(2014)02—0168—04Stiffnessandstrengthanalysisontrackedvehiclebodiesunderhigh·speedtravelingconditionsMAXing-gu01，WANGXu一黝1，YOUXia

3、o-meil，YEMin92，GONGXue—lian2(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China；2．BeijingNorthVehicleGroupCorporation，Beijing100072，China)Abstract：Toinvestigatetheimpactofengineloadingonbodystructureunderthemaximumtravelingspeedoftrackedvehicles，afiniteel

4、ementmodelisfirstestablishedviatravelingtractions．BasedonthesimplificationandgridingbyPro／E1MandHypermeshvM，themodelisthenimportedintoANSYSlMformo—dalanalysisandstaticalanalysisunderimpactloading．Finally，thestiffnessoftrackedvehicleassemblyisverifiedtomeetdesignrequirementsforfurth

5、erstructuraloptimizationdesign．Keywords：trackedvehicle；impactloading；finiteelement；Hypermesh；staticalanalysis有限元技术越来越多地被应用到新车型的履带车辆车体结构设计中．对于履带车辆的复杂车体结构和机械性能，有限元仿真软件可以根据不同的求解目的、求解方式以及不同研究对象的使用习惯建立不同的求解模型，达到对其性能的综合评价‘1

6、．履带车辆在行驶过程中，路面不平度的激励对车辆形成冲击．履带车辆以最大速度行驶是其运动状态中较为复杂且受冲击最大的工况[2]．本

7、文分析履带车辆以最大速度75km·h’1行驶在坚实路面工况下所受的牵引力和发动机冲击载荷，研究复杂结构模型的简化方法和不同载荷的施加方法，建立履带车辆复杂车体结构的有限元力学模型，进行模态分析计算和刚强度分析计算，并对两种分析计算所得结果进行分析，验证履带车辆整车刚强度是否满足设计要求．车体结构有限元模型的建立在一个有限元分析过程中，通常前处理都要占据百分之七八十的时间[31．建立适当的有限元模型，是解决相应工程问题的主要步骤，有限元模型的精度会直接影响求解的精度和结果的合理性[4]．履带车辆车体结构十分复杂，故先在Pro／E软件中对车体模型进行初步简化，将

8、简化后的模型导入Hype艄h软件中，得到如图1所示的车体几何模型．作者简介：马星国(1963一)，男，教授，博士．E-mail：maxinggu01234@qq．corn第2期马星国，等：高速行驶工况下履带车辆车体刚强度分析图1车体几何模型Fig．1Geometr．、’modeloftracked、’ehiclebody在Hypermesh软件中对三维几何模型进一步简化，简化遵循以下原则：(1)车体模型的倒角对整体强度影响不大，一般是将其简化，提高计算效率．(2)采取整体抽取中面方式进行简化．对不同厚度的结构抽取中面时出现的两中面不重合现象，可移动其中一个中

9、面与另一个中面重合．但在分析时，需分别设置两个中面的