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收获机后桥管的有限元分析

发布于:2018-05-10 22:27
有限元分析

      后桥是车辆底盘系统中重要组成部分,因此后桥的可靠性要求在产品开发中至关重要。在对后桥进行疲劳有限元分析时,真实载荷的输入往往很难确定。大家知道农业机械的作业环境是十分复杂的,后桥承受的载荷也就相当复杂,后桥除受机体的重力外,还有侧向力、纵向力以及地面不平引起的冲击载荷等等,所以后桥实际承受的是大小随时间变化的随机载荷。正确而合理的载荷应该根据实测的随机载荷进行统计、分析,并综合成当量载荷或处理成载荷谱,然后进行疲劳强度计算,但由于随机载荷的测取比较复杂,因为可以采取几种典型工况来确定计算载荷,根据典型工况来计算后桥的强度。本研究以雷沃某型号玉米机为例,先容玉米机后桥强度分析方法。
      后桥主要由钢板之间互相焊接而成,因此在建立后桥的有限元模型时,可用壳单元进行划分,后桥简化原则如下:1)调节套管的连接螺栓采用等直径的梁单元进行代替;2)轮胎起传递力的作用,用刚性杆代替即可;3)里外套管之间有1.5mm的间隙,考虑到套管变形后会相互挤压,建立间隙单元来模拟间隙或单元之间的接触。后桥装置几何模型见图,单元的坐标系如图所示。
      按上述三种工况进行约束和加载,由于有CLAP单元,所以在nastran里采用SOLID进行计算。计算完成后,等效应力云图如图。从计算后的应力云图就可以了解后桥结构件的薄弱区域,根据结果可对结构进行改进分析。针对后桥的强度问题,通过以上典型工况的计算,能有效地验证后桥结构设计的合理性。该方法不仅适用于玉米机后桥强度验证,还可适用于拖拉机前桥、其它机型的收获机后桥强度计算。目前此方法已通过产品试验验证。利用计算机仿真技术进行农机结构件强度验证是可行的,具有一定的引导意义。


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