矿用装载机工作装置应力与疲劳寿命仿真分析

作     者：杨思源 宋绪丁 万一品 俞虎升 

作者机构：长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室 

出 版 物：《工程机械》 (Construction Machinery and Equipment)

年 卷 期：2022年第53卷第6期

页      面：65-71+11页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家科技支撑计划项目（2015BAF07B02） 陕西省自然科学基础研究计划青年项目（2021JQ-283） 

主　　题：刚柔耦合 瞬态动力学 矿用装载机 疲劳寿命 

摘      要：矿用装载机在作业时工作装置受力复杂，疲劳危险位置难以确定。以额定载重量为9 t的矿用装载机工作装置为研究对象，利用HyperMesh构建工作装置的有限元模型，在ANSYS Workbench中进行静力学分析；基于实测液压缸位移与铰点载荷对工作装置进行刚柔耦合瞬态动力学分析；利用Ncode求解疲劳寿命。研究结果表明：在静力学计算结果中，摇臂所受应力最大；瞬态动力学计算的应力均大于静力学计算的应力，有必要利用瞬态动力学校核工作装置强度。基于静力学和瞬态动力学的疲劳寿命计算结果均显示，摇臂在大石方工况下的疲劳循环次数最低，需对摇臂结构进行加强改进。此外，还确定出工作装置母材的疲劳危险位置与焊接结构疲劳危险位置，为装载机工作装置母材结构与焊接结构优化改进提供参考依据。