矿用自卸车车架动态优化提升经济效益

本文主要探讨了矿用自卸车车架在露天煤矿中的动态性能优化问题。矿用自卸车车架由于其结构强度不足和质量较大，常常影响车辆的运输效率和安全性。作者针对这些问题，采用ANSYS软件的APLD语言构建了车架的参数化模型，这使得设计过程更加灵活且易于调整。 模态分析是优化的关键步骤，通过对车架进行模态分析，研究人员能够识别出影响车架动态性能的关键固有频率。固有频率决定了车架在受到外部振动时的响应特性，优化目标是提升车架的动态性能，包括减少振动和提高稳定性。因此，关键固有频率成为了优化过程中的重要因素。 为了实现动态性能优化，研究者设定车架自重作为优化目标，同时将车架的静强度（确保结构在静态载荷下的耐受性）和瞬态响应（反映快速变化载荷下的反应能力）作为约束条件。通过灵敏度分析，确定了哪些车架结构参数对这些关键性能指标有显著影响，从而确定了用于优化的设计变量。 接着，通过将关键固有频率设为目标函数，研究者采用了第一阶优化方法对车架结构进行优化。这种方法旨在最小化车架的关键固有频率，从而改善其动态性能。经过优化，车架不仅在静态和动态性能上有了显著提升，而且通过减轻车架质量，降低了制造成本，进而提高了整个矿用自卸车的运输经济效益。 本文的核心知识点包括参数化建模技术、模态分析在结构工程中的应用、灵敏度分析在优化设计中的作用以及一阶优化方法的具体实施。通过这些技术手段，研究者成功地提高了矿用自卸车车架的整体性能，对于提升矿山开采过程中的运输效率和安全性具有重要意义。