液压挖掘机动臂有限元分析研究

以某液压挖掘机为研究对象,对其工作装置进行受力分析。使用Pro／Engineer软件对其动臂进行三维建模,运用Hypermesh软件创建动臂的有限元模型,在危险工况下,使用ANSYS软件对其进行静强度分析,得出动臂的应力和变形云图,从而为挖掘机的设计提供参考。     

液压挖掘机工作装置有限元分析

以某液压挖掘机工作装置为研究对象,针对现有动臂、斗杆独立简化分析存在的问题,基于斗杆挖掘工况对动臂进行应力测试。运用三维建模软件Catia以及有限元分析软件Hypermesh、Abaqus对工作装置整体进行几何建模与有限元结构应力分析,用实测应力值验证工作装置有限元模型的有效性。结果表明,实测应力与有限元计算应力变化趋势一致,反映了工作装置整体的静应力特性,为工作装置进一步结构优化设计提供了参考依据。     

应用ABAQUS的液压挖掘机动臂有限元分析

液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各项功能的主要构件,其结构设计的合理性直接关系到液压挖掘机的工作性能和可靠性。基于有限元分析方法的液压挖掘机动臂结构分析是保证液压挖掘机动臂结构设计合理性的前提,以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,应用有限元分析软件ABAQUS对其动臂进行有限元分析,求得危险工况下该动臂的应力云图与位移云图,通过云图分析动臂的强度和刚度,为动臂的设计和试验提供参考。     

液压挖掘机动臂动作节能研究

针对液压挖掘机在动臂动作时有较大节流损失的问题,该文以22T某型号正流量挖掘机为例,分析了动臂普通流量再生回路的原理并建立数学模型和Amesim仿真模型,并在此基础上提出了新型的动臂液压回路的节能方案。通过对两种动臂液压回路节能方案仿真结果对比分析,得出新型动臂液压回路比普通流量再生回路更加节能。     

液压挖掘机动臂有限元分析与寿命预测

液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各项功能的主要构件,直接承受各种动态工作载荷,其失效形式通常是疲劳失效,对动臂有限元分析与疲劳寿命预测具有实际意义。以某型20t级液压挖掘机为研究对象,基于Solidworks、Abaqus和FE-SAFE软件,对其动臂进行了建模、应力应变分析、疲劳强度分析研究。分析过程中,利用应力应变测量技术测得工作装置各测点的应变时间历程,经过分析处理,得到工作装置中动臂的边界条件,估算预测出了动臂各处的疲劳寿命。研究成果对其它工程机械的寿命预测有一定的参考意义。     

挖掘机动臂疲劳可靠性分析

为了评估挖掘机动臂结构的疲劳可靠性,以某6t挖掘机动臂为研究对象,对结构进行了合理简化,使用ANSYS有限元分析软件构建挖掘机动臂结构计算模型,分析计算载荷,进行静态强度分析,提取各工况下结构的应力应变最大节点,采集应力应变数据,确定结构的应力和应变时间历程,考虑挖掘机动臂结构设计中材料性能的随机性,采用RBF神经网络响应面法计算危险点处的可靠度,得出明确的可靠度指标,研究结果表明该动臂结构据有良好的疲劳可靠性。     

基于代理模型的机械式挖掘机动臂轻量化设计

动臂是机械式挖掘机工作装置的重要组成部分,如何减轻动臂质量是挖掘机结构设计中最为关注的问题。动臂结构复杂,利用传统的高精度仿真模型进行仿真优化需要耗费大量的时间和精力。我们以太原重工WK-55型机械式挖掘机动臂为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS建立动臂参数化模型,对其进行静力学分析。选取动臂上翼板、腹板和下翼板厚度作为轻量化的优化设计变量,利用代理模型技术对结构进行优化。结果表明,在动臂结构满足刚度、强度要求的情况下,质量减小了3.5%。证明代理模型优化方法对动臂轻量化设计具有一定指导意义。     

大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试

针对某大型液压正铲挖掘机,使用Pro/Engineer软件对其工作装置进行实体建模,并对各部件(动臂、斗杆和铲斗)最不利工况的模型进行受力分析,求出各铰点和被动油缸的受力.分别建立各部件的有限元模型,然后应用ANSYS软件的静力分析模块对其进行有限元强度和刚度分析,得出各部件的应力和变形云图.最后采用静态应变仪对工作装置进行现场应力测试,将试验结果和理论计算进行比较,对有限元分析结果进行了验证.从而为改进挖掘机设计、提高挖掘机工作的稳定性提供了理论依据.     

小型挖掘机工作装置三维建模及有限元分析

以某国产小型液压挖掘机工作装置作为研究对象,用Pro/Engineer建立起了挖掘机的工作装置的三维模型,并进行了模拟装配和有限元模型分析;针对2个种典型的工况位置进行了受力分析,并且利用有限元分析法对处于2个工况条件下的动臂进行了应力和变形分析,得出在2个工况下动臂的应力集中和变形的具体模拟数值和趋势,分析结果为挖掘机物理样机的制造以及新机型设计方案的评估提供了理论基础和有效参考数据.     

挖掘机动臂有限元模态分析

液压挖掘机在工作时由于冲击和振动会引起较大的动态应力,可能造成结构的破坏.在ANSYS环境下对某小型液压挖掘机的动臂进行了建模,分完全自由状态和实际约束状态两种情况对该挖掘机动臂的模态进行了三维仿真分析,提取和扩展了前15阶模态,考察了其固有频率和主振型,为做挖掘机动臂相应分析提供了重要的模态参数,为液压挖掘机的动臂及工作装置整体的振动特性分析及结构动力特性的优化设计提供了依据.     

基于遗传算法的轮式挖掘机折叠动臂轻量化设计

以某型轮式挖掘机折叠动臂工作装置为研究对象,针对其工作要求和工况特点对动臂结构进行分析,以质量最小为目标函数,依据强度、刚度等性能要求构建优化数学模型。考虑约束非线性规划问题的特点,采用遗传算法进行参数优化,以所得参数建模导入ANSYS软件进行应力分析。所得结果表明,此方法能有效的减轻前动臂质量,达到轻量化设计的预期目标。     

液压挖掘机工作装置应力测试与有限元分析

以某型号的液压挖掘机工作装置为研究对象,采用贴电阻应变片的方法对动臂和斗杆进行静应力测试,并利用ANSYS有限元软件对工作装置展开仿真计算分析,通过将应力实测值与仿真值进行比对验证了有限元模型的正确性,为工作装置进一步结构优化设计提供了参考依据。     

液压挖掘机动臂有限元分析

在UG软件建立液压挖掘机动臂钢结构的三维模型,并导入ANSYS软件中,根据动臂特点施加边界条件、载荷,进行了有限元计算。得出动臂在两种工况下应力应变等情况,为液压挖掘机优化设计和可靠性设计提供了参考依据。     

基于BP神经网络的挖掘机动臂应力预测

针对挖掘机动臂结构优化过程中需要反复调用ANSYS有限元软件,导致应力强度控制难度大、优化过程繁琐且效率低下的问题,提出一种基于BP神经网络预测动臂应力的方法。通过在挖掘机动臂结构优化设计软件中设定截面选取规则,选取应力普查的截面导出截面应力样本,并在MATLAB中运用BP神经网络建立挖掘机动臂应力预测模型。以中小型挖掘机动臂为例,建立基于动臂应力普查的约束,获取应力预测样本,运用建立的神经网络预测模型对动臂应力进行预测。结果表明,网络预测应力值与实验数据吻合且误差小于6.80%,建立的预测模型能提高动臂结构的优化效率。     

液压挖掘机刚柔耦合动力学分析

针对挖掘机主要机械臂应力动态计算困难的问题,综合虚拟样机技术、有限元和动力学理论,采用模态缩减法柔性化动臂和斗杆,建立挖掘机刚柔耦合模型,实现了挖掘机模拟实际工况的动力学分析。求解了挖掘机机械臂动态应力特性及液压缸负载情况,结果表明,静力学分析存在局限性,综合考虑运动状态与负载的动力学分析能更精确计算危险工况时应力分布。动臂最大应力值为107.7MPa,斗杆最大应力值为40 MPa。该研究为类似机构的结构优化、疲劳分析和振动抑制提供参考。     

动臂结构尺寸变量表达形式对应力预测模型的影响

针对因挖掘机动臂结构尺寸变量表达形式而导致的神经网络应力模型预测精度较低、模型结构复杂、通用性和泛化能力较差等问题,分析了结构尺寸变量表达形式对神经网络应力预测模型的影响,在此基础上研究基于新的结构尺寸变量表达形式下的动臂结构应力预测神经网络模型的建模方法及预测精度.研究结果表明:新的动臂结构尺寸表达形式,不仅可简化预测模型,同时还可使它获得较高的预测精度.     

挖掘机动臂开裂原因及改进方法

<正>为解决某型号15t液压挖掘机动臂开裂问题,我们在对其进行焊接工艺、焊接结构和应力分析的基础上,改进了动臂结构,取得了明显成效。1.故障现象挖掘机动臂主要由前叉、上盖板、下盖板、侧板及后支撑组成。某型号15t液压挖掘机在使用过程中出现动臂开裂现象,其开裂高发部位有     

液压挖掘机动臂的参数化建模研究

针对液压挖掘机工作装置中动臂模型设计时步骤繁琐、参数较多等问题,为了提高设计效率,利用数据库技术和UG软件的二次开发功能实现了液压挖掘机动臂模型的参数化设计。首先,通过UG软件对某型号挖掘机的动臂结构进行了建模;利用UG软件二次开发工具,并结合C++语言开发出了模型的控制程序和用户界面对话框;然后,运用数据库技术建立了动臂模型数据库,利用Access建立了动臂模型几何参数的数据库并注册了数据源;创建了对话框CDataChoice和CInsertDialog访问数据库,并调用模型的几何参数或对数据库中的参数进行了编辑和修改;最后,修改了系统的环境变量,通过输入或调用相关参数得到了所需模型。研究结果表明,该参数化设计方法可以大大简化建模过程,提高设计效率。     

挖掘机实际挖掘仿真及动臂结构改进

挖掘机作为重要的工程机械,广泛的应用于各个领域,在土石方工程中起着举足轻重的作用。工作装置是挖掘机的重要组成部分,直接参与挖掘工作,其结构的强度、刚度对挖掘机整体性能有着重要的影响。采用ANSYS软件中APDL语言建立有限元模型,将阻力系向切削刃合成,运用雅克比矩阵法建立挖掘机阻力计算模型,将计算结果施加到有限元模型上模拟实际挖掘过程中载荷,同时与实际应力测试结果对比,验证该方法的正确性,在不同工况下对挖掘机有限元模型进行分析,选出最危险工况,对受力最大部件动臂进行结构改进,改进后整体结构最大应力减少46.9%。     

液压挖掘机动臂有限元分析方法研究

以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,基于SolidWorks、Hypermesh、Ansys三种软件无缝连接,利用各自软件功能特点对挖掘机反铲工作装置一动臂进行建模和分析,提出了一种快速、方便、高效的有限元分析方法,该分析方法能够快速建立三维实体和有限元分析模型并能保证网格质量和计算效率,同时也解决了不同工况共享有限元模型和销轴连接模拟的问题;分析结果表明该分析方法是切实可行的,对其他工程机械有限元分析的研究也具有一定参考意义。