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机械设计与制造2025年第10期:基于多种工况自卸汽车货箱轻量化设计分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张婕姝;李鑫;张钊;牛艳莉;

单位:黄河科技学院;郑州宇通客车股份有限公司;

摘要:货箱轻量化不仅是重量的减轻,还要保证满足强度、使用寿命及经济性等要求。针对某矿用自卸车货箱结构进行分析,基于有限单元模型对8种不同工况下的强度进行分析;对初步设计方案进行结构参数和加强筋结构优化;采用等强度减薄理论,采用HG500和DG700X对原Q345E进行减薄替换,并对轻量化效果进行分析;基于有限元模型,对三种材料方案的最大应力进行分析,验证方案可行性;基于疲劳损伤累积对货箱的疲劳寿命进行对比分析;对材料成本和燃油经济性进行分析,对比分析各方案的经济性;采用实车对最终方案进行测试,通过应变片对最大应力进行测试,对方案进行验证,同时对模型仿真结果进行验证。结果可知:设计方案在前部装载工况时,等效应力出现最大值,但在需用范围内,方案可行;使用Q345E 、HG500、DG700X钢板为主体材料的货箱疲劳寿命依次增长;实车测试货箱举升铰接座处的最大应力为591.6MPa,测试结果满足材料的使用安全裕度要求;测试与仿真结果误差控制在5%以内,表明有限元分析的可靠性,同时验证了模型的准确与可靠性,为此类优化设计分析及评价提供参考。

关键词:自卸车;;货箱;;多工况;;轻量化;;应变片测试

基金资助:河南省民办普通高等学校品牌专业建设项目(ZLG201901)