液压模块组合挂车低平板失效分析及改进措施.pdf

图 3 接头和拱板 交接区域 图4 接头内部结构应力 从 以 上分 析 可 以看 出 ．接头 内部 的应 力水平 比较高 ，多个 区域的应力 在8 00 MP a以上 ，其中最大应力达到 1 O 0 0 Mp a 以上，大大超过 了低平板材料 的屈服极限。因此低平板结构的破坏 是从接头内部开始的．随着试验次数 的增多 局部破坏的部位越来越 多 最终导致底部贯 穿性的开裂 。这与试 验过程中率先听到内部发生异响，然 后突然出现贯穿性断裂的现象是一致 的。 通过对低平板结构进行上述计算 分析 ．可 以得 出其失效的主要原因是 下接头的上部局部结构强度余量明显 不足 需要进行改进设计 。 3 改进措施 从以上 的分析结果可以看 出 低 平板 中间拱体结构满足装载要求 ，不 需进行较大的改进 ，高应力集 中区域 主要分布在接头和拱板交接区域及接 低平板连接接头进行以下的改进 1 在上接头根部与低平板上翼 板表面之间增加～垫板 ．以此来缓解 连结处的刚度突变 ，垫板 的纵向及横 向尺寸相对原结合面尺寸略大 ．厚度 与上翼板厚度相同。在加工制造时必须 采取～定的工艺措施 如焊接槽 确保垫 板与上接头及上翼板的有效重叠焊接。 2 将原底板总成中的三根纵向 竖板龙骨直接延伸到连接头 的最前端 竖板 ，且其 上下左 右与 各相连 接平 板、竖板完全接触焊接 ．厚度与原龙 骨厚度相同如图5中1 处所示。 图5 接头内部改进图 1． 纵 向 竖板龙 骨直接 延伸 到连接 头的 最 前端 竖板 2． 增加斜 短龙 骨 3 增加斜短龙骨，其前端必须 与下接头前端纵向加强版对齐 ，如图5 中2 处 所示 。 4 改进原结构耳板连接处的连 接过度。在原结构中 ，耳板连结处耳 板未延伸至上连接头的尽头 造成 了 过多的结合处 在这些结合处容易形 成应 力集中区域。将耳板连结处耳板 延伸至上连接头的尽头来避免新的应 力集 中 区 。 4 改进后结构 的有限元分析 对改进后的结构重新进行建模 ， 按3 0 0 t 载荷计算 ，加载跨距取0 最坏 的装载工况 计算表明．该工况能同 时较好的反映低平板接头和平板拱体 部分 的强度和刚度水平。计算结果如 图6 改进后结构的应力云图 图 7 接头内部应力云图 从图6 可以看出．贯穿性断裂裂缝 附近区域应力大幅降低 处于安全状 态。上接头和垫板斜板交接区域的应 力集中现象大为改善 应 力由原结构 相应位置 的8 0 0 M P a以上 降至 约 620 Mp a 。图7 则显示 接头内部的应力 集中现象已经基本消除 ，其最大应 力 不超过4 0 0 Mp a ，安全系数比较高。改 进 后 的 结 构 的 最 大 应 力 不 超 过 6 30M p a，整体结构满足各种装载工况 下 的强 度要 求 。 5 结语 通过对液压组合挂车3 0 0 t 载重低平 板 的有限元分析计算 ，得到了其在 多 种 装载工 况下 的应力分 布 、变形 情 况 ，进而得出了其失效的主要原 因 针对 失效原 因提 出 了相应 的改进 措 施。计算和试验都表明 ，改进后的结 构可 以满足装载要求 ，说明改进措施 是切实有效 的，为液压模块组合挂车 低平板的结构设计 以及装载方案的设 计提供了一定的参考 。 头内部筋板部位 。针对上述情况 ，对 图6 和图7 所示 。 参考文献略。 ～ _ ⋯ _ 一 j _ _ l l l 一 一 _ _ j ⋯ 。 2 0 l l I 。 } Ⅱ v Y T U C K I 髓 l 气 辜j } 一 _ 1 3