后裝壓縮式垃圾車上裝結構拓撲優(yōu)化研究.pdf

1、后裝壓縮式垃圾車在現代環(huán)衛(wèi)工程中起著越來越重要的角色。對于后裝壓縮式垃圾車來說，垃圾的收集、壓縮、卸載等功能均由上裝通過相應的機構來實現，因此，上裝結構質量設計的好壞直接關系到后裝壓縮式垃圾車的使用性能以及使用壽命。本文以ZYS5160型后裝壓縮式垃圾車的上裝為研究對象，對其進行拓撲優(yōu)化研究，得出了一些對上裝結構設計具有指導意義的結構。主要工作如下:
　　1.對上裝結構的力學特性進行了分析研究，建立其對應的力學模型，采用微分極限法

2、推導出了上裝各部分所受載荷密度分布函數。
　　2.建立了上裝各組成部分的三維實體模型，應用ANSYS對危險工況下的上裝各部分模型進行有限元分析，通過對比分析確定了上裝各部分工作的最危險工況;建立了上裝各部分的拓撲優(yōu)化有限元模型并對其進行了拓撲優(yōu)化分析。
　　3.后裝壓縮式垃圾車上裝結構拓撲優(yōu)化后的垃圾箱較原始垃圾箱的最大復合應力(SMX)值減少22％，最大形變量(DMX)值減少41.5％，質量減少9.4％，容量提高5.5％;

3、優(yōu)化后的推鏟較原始推鏟的最大復合應力(SMX)值減少6.2％，最大形變量(DMX)值減少18％，質量減少4％;優(yōu)化后的填裝器較原始填裝器的最大復合應力(SMX)值減少11.1％，最大形變量(DMX)值減少5.7％，質量減少4.2％;對拓撲優(yōu)化前后的上裝結構分別從其結構強度、剛度、穩(wěn)定性以及經濟性四個方面進行了性能對比分析，研究表明:拓撲優(yōu)化后上裝結構的力學性能優(yōu)于原始上裝結構的力學性能，且滿足以上裝結構最小柔度為目標函數的結構優(yōu)化。