矿用装载机工作装置有限元分析及结构优化

摘要

工作装置是装载机的核心部位，同时大臂和小臂又是工作装置中的主要受力部分，但大臂和小臂受力复杂，边界条件难以确定，单独进行分析比较困难。故以某款小型装载机的整个工作装置为研究对象，利用HyperWorks软件建立有限元模型，并对工作装置的两种典型危险工况进行静力学强度分析。依据计算结果，对工作装置中的大臂进行了基于变密度法的的拓扑优化设计。优化后的大臂减重了34%，同时最大Von misises应力下降了36%。这表明该优化方案满足强度要求，具有可行性，对其他工程机械的设计具有一定的指导意义。