混凝土搅拌运输车前支撑的分析

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发布时间：2022-02-22

资料介绍

(包头职业技术学院，包头014030)
摘要:应用有限元软件ANSYS,对混凝土搅拌运输车的前支撑结构，进行以减轻质量为主要目标的综
合优化。首先对前支撑结构进行最危险工况下的静力学分析和模态分析，并结合两种分析的结
果，综合探讨结构的优化改进意见。再对结构进行拓扑优化分析，提出并建立最终的造型结
构，井建立其参数化模型。最后，对该模型进行多目标的尺寸优化，获得最佳优化结果。
关键词:混凝土搅拌运输车:前支撑;静力学分析:拓扑优化;尺寸优化
中图分类号: TH12: U463
文献标识码: A
文章编号: 1009 0134(2015)03(下)- 0052 -03
i: 10.3969/.issn. 1009 0134. 2015.03(F).16
0引言
混凝土搅拌运输车具有良好的时效性与灵活机动性
等优点，使得其获得了巨大的市场需求。随着市场需求
的提高，对混凝士搅拌运输车的结构进行调整，实现轻
量化设计与节能减排，势在必行"。
前支撑结构是混凝土搅拌运输车的重要承载部件，
其强度特性直接影响着整车的装载能力巴。因此，有必
图1简化的前支撑模型
要针对前支撑结构做进一步的研究。本文基于前支撑的
况。以上各种工况中，对前支撑结构影响最显著的是，
静力学分析和模态分析，在较好地综合两种分析结果的
制动工况与不平路面工况，结合两者的综合工况作为本
基础上，对前支撑结构进行了拓扑优化和尺寸优化，是
文研究的危险工况。
对该项研究的创新性探索。
制动工况主要体现在整车所受的纵向力，不平路面
1静力学分析和模态分析
工况主要体现在整车所受的垂向力。在前支撑下部与副
如图1所示为简化的前支撑模型，已简化掉了多种
车架连接的梁结构处施加约束，在上部与减速器连接的
辅助结构及工艺结构，如前支撑下部后横梁处的连接结
2个结构处施加载荷。经计算，不平路面上制动的综合
构、水箱支撑结构和多个工艺孔等。这些结构极大地增
工况，前支撑的受力情况如表1所示。
加了有限元模型建立及网格划分的难度，却对结构的载
表1前支撑受力情况
荷分布影响不大，也不容易产生较大的应力集中现象。
载荷位置
载荷大小N
又如，水箱支撑结构会给整体结构提供一较小载荷，可
前支撑左部重向
152 3705
以在去掉该结构后，在相关位置施加等效的载荷。
前支撑左部纵向
74411.9
就混凝土搅拌运输车整体而言，需要考虑的简化工
前支撑右部来向
86326.8
况有:针对动力性能，平直路面的最高车速工况:针对
前支撑右部纵向
67 358.1
制动性能，极限制动工况:针对操作稳定性，水平路面
前支撑结构的材料为Q345B，弹性模量
的转弯工况:针对平顺性，不平路面工况:针对上坡能
E=2.06X10'Pa，泊松比μ=03，密度p =7850kg/m',
力，上坡工况:针对底盘扭转承载能力，主车架扭转工
屈服极限o.=345MPa.按相关设计规范，安全系数应达