Расчет нагрузок на несущую систему транспортных средств
9
ные в результате моделирования нагрузки использовались для расче-
та рамы с применением МКЭ.
При разработке КЭМ рамы учитывались особенности ее конструк-
ции. Рама карьерного самосвала представляет собой жесткую сварную
конструкцию, состоящую из лонжеронов переменного по высоте ко-
робчатого сечения и поперечин замкнутого профиля (рис. 7). В силу
симметрии относительно вертикальной плоскости рассчитывали поло-
вину рамы. При этом нагрузки разделяли на симметричные (изгиб) и
кососимметричные (кручение), а результаты расчетов суммировали. Та-
кой прием позволяет вдвое уменьшить число степеней свободы КЭМ и,
как следствие, время расчета. Внешними нагрузками являлись силы тя-
жести рамы, установленных на раме агрегатов и платформы с грузом.
Реакции от направляющего аппарата подвески соответствовали одному
из указанных расчетных случаев и задавались в узлах его крепления на
раме.
Рис. 7.
Рама карьерного самосвала БелАЗ и зоны возникновения трещин (I–VI)
На первом этапе использовалась стержневая КЭМ рамы. Уста-
новлено, что стержневая КЭМ адекватно описывает общий характер
нагружения рамы. Хорошее совпадение с экспериментом (по напря-
жениям до 20 %) наблюдалось вне зоны узлов. На втором этапе рама
моделировалась сеткой пластинчатых конечных элементов — около
1400 элементов для половины рамы. В этом случае результаты расче-
тов отличались от эксперимента уже на 15 %.
Заключение.
Таким образом, предложенная модель и методика
расчета нагрузок дает возможность получить достоверные результаты и
позволяет уже на ранней стадии проектирования проводить многовари-
антные расчеты несущей системы автомобиля для выбора оптимального
конструктивного решения. При таком подходе существенно сокраща-
ются сроки доводки конструкции и средства для создания опытных об-
разцов машин и проведения их дорогостоящих испытаний.
