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矿用自卸车驾驶室的非线性优化

来源 : www.jinanyaoxiang.com   发布时间 : 2014-10-08

重型矿用自卸车行驶在恶劣的非公路环境下,在翻车时驾驶室受到的冲击载荷极大,其驾驶室强度的高低直接影响到驾驶员的安全。近年来,在自卸车驾驶室的设计过程中开始考虑强度问题,但往往忽略了对其结构进行优化。金王子驾驶室在确保驾驶室强度和变形满足一定要求的前提下,减小驾驶室的质量,以达到安全性和经济性并重的目的。

矿用自卸车安全驾驶室多为整体式框架结构,主要由钢板弯折而成的矩形管和加强筋焊接而成。驾驶室有限元分析过程如图1所示。

满足强度要求但未对结构进行优化的驾驶室非线性有限元分析结果如表2所示。

由此可以看出,在侧向、垂向、纵向载荷顺序加载下,驾驶室部分结构进入塑性变形状态,但驾驶室各杆件未发生断裂失效。通过合理分配驾驶室各矩形管厚度,可以有效改善驾驶室的变形和质量。通过多目标优化,驾驶室的质量和变形明显改善,同时可以高效率地实现驾驶室各矩形管厚度的选取,以满足不同性能需要。

通过有针对性地选取不同的优化组合,达到了兼顾安全性和经济性的目的。通过与优化前的驾驶室分析结果进行对比,在满足强度要求的前提下,驾驶室减重明显,提高了企业的经济效益。

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