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基于载荷谱宽体矿用车驱动桥壳疲劳寿命研究
| 论文题名： | 基于载荷谱宽体矿用车驱动桥壳疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 宽体矿用车;驱动桥壳;道路载荷谱;疲劳寿命;优化设计 |
| 摘要： | 近年来，随着国民经济的高速发展，矿区开采任务逐步增多，采矿机械化程度越来越高。宽体矿用车研究与应用已成为工程机械研究的前沿与热点之一。驱动桥是宽体自卸车整车中受力最大、考验最强的部件之一。驱动桥其承载大、矿区工作环境恶劣，行驶路况多变引起人们的关注。本文本课题来源于重庆交通大学与重庆信达车桥公司的校企合作项目，以宽体矿用车驱动后桥为研究对象，综合运用有限元分析和疲劳寿命理论，应用载荷谱对宽体矿用车驱动桥进行深入研究。 本文的主要研究工作有以下几点: (1)针对典型工况下驱动桥壳进行受力分析与有限元分析结果，得出其典型工况下应力分布，发现驱动桥壳存在较大的安全裕度，存在较大的优化区间。 (2)探讨自由状态下以及装配预应力状态下宽体矿用车驱动桥壳的振型与频率，探究厚度对桥壳的动力特性的影响，并在此基础上对桥壳的谐响应分析，探讨半轴与桥壳体共振时频率关系。 (3)确定了道路载荷谱采集方案以及雨流统计，得到采集点的雨流分布，根据Gerber曲线对材料S-N曲线进行修正。根据Miner理论以及疲劳寿命设计方法，分析对比正弦载荷下、随机载荷以及实测的载荷谱驱动桥壳的疲劳寿命，讨论频率与幅值对桥壳的疲劳寿命的影响。 (4)针对宽体矿用车优化模型的采取协同优化设计的方法，确定矿用车优化的优化算法。根据前面的分析结果，确定优化区间的范围以及取值，根据优化约束条件以及目标函数以及对应重要性，将各个变量对应学科的变量进行灵敏度（重要等级）划分，对驱动桥壳进行优化设计。 (5)对优化后的驱动桥壳进行有限元分析，对比优化前的结果，发现优化后驱动桥壳在静力学以及疲劳寿命都有一定的提高改进，各阶频率也满足要求，证明优化模型可靠。 |
| 作者： | 周军超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗天洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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