基于多体动力学的SF33900型电动轮自卸车静动态特性分析

论文摘要

随着国民经济的持续高速发展，国内对煤炭及黑色、有色矿石的需求量巨增，从而引发了对露天矿山建设的新一轮大规模投资，露天矿山的开采规模不断扩大，对大吨位的电动轮自卸车的需求与日俱增，且朝着系列化、大型化、交流化方向发展。电动轮自卸车集机、电、液等高新技术于一体，是一个国家的重大工业技术装备能力的体现，国际上仅有美国等少数国家有研制能力且对中国实施严密的技术封锁。了解电动轮自卸车关键零部件的受力状态、判断大型承载构件的强度是否满足要求和分析整车是否发生共振是产品开发过程中所必需解决的核心问题。由于电动轮自卸车在开发过程中采用实车道路试验成本高、周期长，为了保证产品开发质量、缩短开发周期，通过虚拟仿真技术研究电动轮自卸车的动力学特性、结构强度特性和整车模态特性具有重要的理论意义和应用价值。本文主要研究内容包括：1．在ADAMS软件环境下建立整车动力学仿真模型，选择了几种常见的工况进行整车动力学仿真，根据仿真结果，对整车及某些关键部位的受力进行了分析，确定该车性能基本符合要求。2．根据某些极限工况，如过凹坑凸台、转弯制动，结合动力学仿真分析结果，对整车关键部件进行了强度分析，以此来确保电动轮自卸车关键部件的强度具有一定安全裕度。3．建立了整车有限元模型，对整车进行了模态分析，得出了整车的前30阶频率和振型，从结果可以看出，整车的固有频率没有在发动机的常用转速振动频率范围内，整车不会发生共振。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 电动轮自卸车技术发展趋势
• 1.3.1 大型化
• 1.3.2 智能化
• 1.3.3 设计方法现代化
• 1.3.4 交流化
• 1.4 课题来源及意义
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 多体系统动力学基本理论
• 2.1 多体系统动力学研究发展概况
• 2.2 多体系统动力学的研究方法
• 2.2.1 多刚体系统动力学的研究方法
• 2.2.2 柔性多体系统动力学研究方法
• 2.3 多体系统动力学数值求解
• 2.4 计算多体系统动力学建模与求解一般过程
• 2.5 本章小结
• 第3章 电动轮自卸车动力学分析
• 3.1 模型的建立
• 3.1.1 整车尺寸参数
• 3.1.2 质量特性参数
• 3.1.3 各个部件之间约束关系的施加
• 3.1.4 悬架参数
• 3.1.5 轮胎参数
• 3.1.6 路面的建立
• 3.2 转弯行驶工况
• 3.2.1 C 级路面右转弯行驶工况
• 3.2.2 C 级路面左转弯行驶工况
• 3.2.3 满载时下坡转弯行驶工况
• 3.3 凸台凹坑极限工况
• 3.3.1 左凹坑右凸台
• 3.3.2 前轮凸台后轮凹坑
• 3.3.3 前轮凹坑后轮凸台
• 3.4 本章小结
• 第4章 电动轮自卸车静力学分析
• 4.1 有限元分析理论
• 4.2 整车静力学分析
• 4.2.1 整车有限元模型的建立
• 4.2.2 有限元计算结果分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 电动轮自卸车整车模态分析
• 5.1 模态分析的基本理论
• 5.2 有限元模型的建立
• 5.3 整车模态求解计算
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A （攻读学位期间发表的论文）