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粘弹性悬架阻尼缓冲件的参数化分析与优化设计

作　者: 倪晋挺
导　师: 孙大刚
学　校: 太原科技大学
专　业: 车辆工程
关键词: 阻尼缓冲件 参数化分析 二次开发 优化设计
分类号: TU623.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
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内容摘要


粘弹性悬架阻尼缓冲件是安装在履带式推土机行走机构中的一种减振装置;其减振性能的好坏影响了推土机的车辆稳定性、作业可靠性和驾驶舒适性,故阻尼缓冲件减振性能设计的好坏对履带式推土机来说至关重要。目前,我们对阻尼缓冲件的设计主要是采用传统拼凑法,该方法不仅浪费了大量的人力和物力,而且不能保证阻尼缓冲件的各参数取值对缓冲件耗能效果影响是否最优。伴随着数学规划及计算机技术的发展,有限元技术已经能够很好的解决粘弹性材料的高度非线性问题;再此,本文将基于有限元技术参数化建模和优化设计引进来,用以提高阻尼缓冲件的优化设计效果。在本文中影响阻尼缓冲件的减振效果的参数主要有:缓冲件底部直径、总高度、顶部圆弧半径、侧面形状角和底部高度。这些参数的取值主要影响着阻尼缓冲件的刚度和耗能效果,就存在一个优化问题。建立整机及单个粘弹性悬架的多自由度随机载荷输入力学模型,为后续优化设计中载荷的选取提供力学参数。确定了阻尼缓冲件的优化参数,并运用ANSYS参数化语言APDL进行二次开发、并运用宏命令编制相关交互界面,实现阻尼缓冲件的参数化分析。建立了阻尼缓冲件的优化数学模型,运用ANSYS二次开发技术进行了优化分析,取得了合理的优化结果。在三种典型工况下对优化后的结果进行了的校核验证,验证结果表明:优化后的阻尼缓冲件在强度、刚度、应力和应变上满足设计要求。与此同时,还对优化前后阻尼缓冲件在三种典型工况下进行了对比分析,对比分析结果表明:优化后的阻尼缓冲件在变形量、刚度、应力应变满足要求的前提下,较优化前阻尼缓冲件在单位周期的能耗得到了很大提高,达到了优化设计目的。由于时间的紧迫、实验的缺乏,其真实减振效果及可靠性如何还需在实践中进一步探讨。

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工机械和设备 > 土工机械、挖掘机械 > 平整机械、铲运机 > 推土机
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