液壓挖掘機工作裝置剛柔耦合仿真與疲勞壽命研究.pdf

1、隨著輕量化與再制造技術的快速發(fā)展，如何提高再制造或輕量化液壓挖掘機在設計過程中的合理性、及其結構可靠性是保證工程安全和降低維修成本的關鍵。
　　本課題依托國家科技支撐計劃(2011BAF11B01)，以液壓挖掘機工作裝置為研究對象，通過實驗結合仿真的方法，獲取動臂結構真實載荷情況，準確的預測出挖掘機工作裝置的疲勞壽命即動臂結構疲勞壽命。主要步驟如下:
　　首先，結合疲勞累積準則、載荷譜編制方法、疲勞抗力S-N曲線等一系列疲勞

2、壽命預測相關理論，提出基于該理論應用FE-SAFE疲勞分析軟件進行壽命預測的方法;
　　其次，基于ADAMS虛擬樣機技術，結合液壓挖掘機動臂應力測試數(shù)據與工作裝置整機數(shù)學模型，得到ADAMS動力學仿真邊界條件，即實驗工況油缸位移數(shù)據及挖掘阻力，并通過ADAMS剛體動力學仿真得到動臂結構上各鉸點在實測工況下的載荷-時間歷程。
　　然后，考慮動臂結構在工作過程中的形變與位移變化，在ABAQUS中生成動臂機構MNF中性模態(tài)文件，導

3、入ADAMS中替換剛性動臂結構，設置約束條件，對挖掘機工作裝置進行剛柔耦合虛擬樣機動力學仿真分析，將仿真得到的動臂關鍵鉸點處載荷-時間變化曲線與實測數(shù)據和多剛體動力學仿真結果進行對比，驗證了本虛擬樣機模型的正確性，并說明在挖掘機設計研究階段對結構進行柔性分析的必要性與準確性。
　　最后，將動臂各鉸點載荷-時間歷程作為載荷，進行有限元動載分析，將結果輸入到FE-SAFE中進行疲勞壽命預測，從而實現(xiàn)對構件進行強度、壽命等方面的精確設計