SF31904W电动轮洒水车稳定性分析及结构改进

摘要

湘潭电机股份有限公司车辆事业部开发的SF31004w电动轮矿用洒水车是在原有108吨矿用自卸车的基础上改型生产的，但其在弯道和采矿区行驶时，车身摆动幅度较大，甚至在路面较好的主干道行驶时，车身依然晃动较严重。本文就是针对此洒水车在行驶过程中车身不稳定问题，进行相应的分析和研究，并提出改进措施。 本文采用动态有限元方法分析了水箱及水之间的相对运动及抗冲击性能，计算水箱在各种工况下所承受的冲击载荷，从而确定水箱结构的设计强度。在计算中，将整车的质量及悬架特性载入水箱模型，分析水箱在各种工况下的运动特性及悬架系统的变形和受力状况；将悬架的变形状况引入整车的多刚体动力学模型，分析整车的行驶稳定性。 研究方法包括计算机仿真分析和试验测试分析两个方面，其分析结果表明：增加隔板的数量和适当减薄隔板，可以在不改变整车重量的前提下减少整车的晃动，达到减少水浪冲击振动的目的；适当增加洒水车后悬的刚性，以避开车和水箱的共振峰值，将有利于减少水箱的晃动。 本文为整车设计改进提供的理论依据及改进的具体措施有一定的推广应用价值。

目录

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第1章绪论

1.1项目的工程背景

1.2研究产品的主要技术性能、参数

1.3项目的计算分析方法

1.4国内外研究状况

1.5项目的意义和目的

第2章有限元计算方法简介

2.1 ANSYS-DYNA动态计算基本理论

2.1.1基本动态方程

2.1.2控制方程

2.1.3方程的显示求解法

2.2 ANSYS计算分析工具

2.2.1 ANSYS特点

2.2.2 ANSYS架构

2.2.3 ANSYS/LS—DYNA分析过程

第3章有限元模型的建立

3.1悬架模型

3.1.1悬架基本参数

3.1.2悬架模型计算公式

3.1.3前悬架弹簧模型计算

3.1.4后悬架弹簧模型计算

3.2整车的有限元模型

3.2.1建立或读入几何模型

3.2.2整车有限元模型的建立

第4章整车计算机仿真分析

4.1计算机仿真分析的说明

4.2各工况下的计算机仿真分析

4.2.1 4×4隔板的初始设计方案与5×5隔板方案的对比

4.2.2更改节流孔尺寸的影响

4.2.3装水70％，12.8m/s2的横向加速度工况(箱体总重量相同)

4.2.4装水50％，12.8m/s2的横向加速度工况

4.2.5装水70％，过坑工况

4.2.6装水50％，过坑工况

4.2.7装水70％，12.8m/s2的横向加速度工况下，有、无筋板的对比

4.2.8降低水箱高度的影响

4.3仿真分析结论

第5章整车试验测试

5.1试验目的

5.2试验准备

5.2.1试验车准备

5.2.2传感器的布置安装及与数据记录仪的连接

5.2.3试验工况

5.3试验过程

5.4试验数据及处理分析

5.4.1第一次试验

5.4.2第二次试验

5.4.3第三次试验

5.4.4第四次试验

5.4.5煤矿车测量试验

5.5试验测试分析结论

第6章结果分析及改进措施

6.1结果分析

6.2改进措施

全文总结

参考文献

附录A攻读工程硕士学位期间的主要技术成果

致谢