摘要:
以midas NFX软件为工具,对通力自卸车后门进行了有限元分析,确定了后门的应力、形变分布情况,同时对后门结构进行拓扑优化,并将优化前后后门的应力、位移和质量做了比较。结果表明,优化后的后门既满足刚度和强度的要求,又有效地减轻了质量,达到了轻量化、降成本的设计目的。
关键词:自卸车;midas NFX;有限元分析;拓扑优化
中图分类号:U469.4
文献标识码:A
利用3D软件建模,本文以Solidworks软件为例创建模型如图1所示,保存为* .x_t 格式文件。
用midas NFX “网格”命令定义3D 网格,大小设置成20, 采用混合网格生成器。最终产生 58355个节点和 41312个单元。
1.6 载荷边界条件
(1)约束条件:用midas NFX"载荷边界条件—边界条件—约束—固定"命令定义约束,选择两侧的六个孔为铰接,后门启闭垫板面为固定约束。如图3所示
(2)载荷条件:自卸车主要应用于矿石、煤炭、沙土、沙石等的运输,其压力值大小与所载货物的密度有关,而且与实际装载状态有关。计算采用最危险工况(即满载状态)进行分析,载荷近似为静水压力分布规律分布于后门板内面,按以下公式计算:
此处取,此处h=1200mm,Mmax=35t
S底板=
推导出:P=2.8×(0.0176-1.46 × × X)
安全系数2.8
2 计算结果分析
后门位移分布云图
对后门组建进行静力学分析,结果见表1
由计算结果可知,后门的最大应力值约为70.4Mpa,最大应力为后门启闭垫板面附近,该两处出现了应力集中,但未超过S700MC的需用应力值700MPa,满足后门受压力范围。
3 拓扑优化设计
对比优化后的模型进行计算分析
后门优化后的位移分布云图
本文运用Midas NFX 对矿用车车架建立了有限元模型,同时对车架做出了静力学受力分析,并根据分析结果应用“ 优化”命令对矿用车车架进行拓扑优化,在满足刚
作者:
元博,冯强,陈鹏,邹勇
陕西通力专用汽车有限责任公司,陕西宝鸡722405
基于midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化