基于ANSYS的果园轻简化运输机车架结构优化设计

摘要

山地果园运输机是农业运输机械化的重要组成部分,车架作为运输机总成的一部分,承受着来自道路和装载的各种复杂载荷作用,因而车架的强度和刚度在运输机总体设计中非常重要.本文以山地果园轮式运输机车架结构为研究对象,运用ANSYS软件建立基于实体单元的车架结构有限元模型,对车架结构建模中的关键部位进行了载荷、约束等处理,并对车架结构的静、动态特性进行模态分析.结果表明该车架具有较好的强度和刚度特性,且存在一定的优化空间.有限元模态分析得出该运输机车架前八阶固有频率在要求的频率范围内,有效避免了共振现象的发生,且整个车架满足动态特性的条件.根据分析结果,选取车架各梁的厚度作为设计变量进行优化,建立了基于实体单元的车架各梁参数化优化模型,对模型进行了以车架轻量化为目标的优化分析,在保证一定的强度、刚度情况下,通过优化使车架质量降低了12.4％,较好地达到了车架轻量化的目的。