基于载荷谱的矿用自卸车驱动桥壳失效分析

基于载荷谱的矿用自卸车驱动桥壳失效分析(中文4200字,英文PDF)
Yimin Shao, Jing Liu, Chris K. Mechefske
摘要
矿用自卸车的关键部件之一是驱动桥壳体。正常使用过程中，该部件出现故障是不可接受的。近年来，在这些机械的正常工作过程中，早期疲劳断裂成为一个问题。然而，由于实际道路条件（如坡度和粗糙度）与简化边界条件之间的差异，基于台架试验或纯计算机模拟难以精确计算驱动桥壳的疲劳失效寿命。为了提高分析结果的可靠性，本文提出了一种结合有限元分析的基于实际矿山路面动态应变测量的分析方法。当卡车在正常矿山路面上行驶时，通过应变测量获得驱动桥壳体上的动态应变和应力。采用雨流计数法分析了系统的动应力，确定了计算周期的振幅和平均值。第二个模型考虑了应力平均值的影响。根据损伤累积的线性Palmgren-Miner假设，利用材料的典型疲劳特性，计算了材料的疲劳失效寿命。对测量结果的分析表明，桥壳承受的动应力远大于预期。为了找出影响驱动桥壳体动应力的因素，采用有限元法对路面坡度、不均匀载荷和偏心进行了分析。本文表明，所描述的新的分析方法是分析这些卡车桥壳失效原因的有价值的工具。
关键词：矿用自卸汽车；驱动桥壳失效分析；载荷谱