针对在大型正铲液压挖掘机工作过程中工作装置的运动以及零件的应力分布问题,在多体动力学软件MSC.ADAMS中建立了刚-柔、机-液耦合的虚拟样机,其中动臂、斗杆是柔性体,其模态中性文件在ANSYS中生成,其余为刚性体,液压系统在ADAMS/Hydraulics中建立;对整机理论最大挖掘力开展了分析,进行了最大挖掘力普查,得到了工作装置在不同位置产生的最大挖掘力;在ADAMS中对其进行了运动学及动力学仿真,分析了其在相应约束以及负载状态下以最大挖掘力挖掘和以一定效率挖掘,举升工况时部件的应力应变。研究结果表明,该仿真模型比典型的工况方法更全面地反映了工作装置的运动状况和部件的强度状况,提高了计算精度和效率,可以为挖掘机结构设计优化提供较为可信的参考。

针对长期处于循环载荷作用下的液压升降机剪叉机构存在结构开裂的问题,分别对其进行了动态强度与疲劳强度研究,提出了基于有限元+多体刚柔耦合动力学+疲劳分析的联合分析法,对剪叉机构动态强度与疲劳强度进行研究。以某型自行走剪叉式液压升降机为例,利用SolidWorks辅助RecurDyn软件,建立整机多刚体动力学模型,再以HyperMesh/OptiStruct软件对其剪叉机构进行柔性化处理,建立多体刚柔耦合动力学模型,模拟极端工况下作业平台的升降运动行为过程,并提取到剪叉机构关键叉臂的动态应力时间历程;在此基础上,结合名义应力法,利用FEMFAT软件预测得到剪叉机构的疲劳强度。研究结果表明:当前剪叉机构能满足结构强度设计要求;剪叉机构中疲劳强度最薄弱区域位于第3组内叉臂的钣金与矩形管连接处,最小疲劳寿命为6.602×10^(3)次循环,有必要进一步优化结构。研究...