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220 t矿用电动轮自卸车是特大型矿用运输车，是“十一五”国家发改委重点支持研发的大型矿山成套开采设备之一。它主要用于1000万吨以上大型露天矿山的矿石及其它散料的运输。车架作为整车的基体，不仅联结、支撑其它各大零部件，而且承受着汽车本身和外界各种复杂的载荷，其在整车中的重要性不言而喻。为了确保车辆在复杂工况下的安全性和可靠性，须对车架结构进行强度有限元分析，以验证研发设计的可行性，为后续改进或优化提供一定的参考依据。
220 t矿用自卸车的车架及悬下结构是由各种板厚、形状各异的钢板和圆管组焊而成。车架采用边梁式结构，由左右纵梁、前后牵引梁、保险杠、底梁、后横梁及大小龙门梁焊接成坚实的构架;悬下结构包括A型架、前后桥及前后悬挂。根据板壳理论，将厚度小于30mm的板件做成面，而大于30mm的板件处理成实体，忽略焊接残余应力，将焊缝搭接以及其它细节处理成母体结构，建立车架有限元模型，如图1所示。
约束与载荷：运用非线性弹簧耦合方法处理铰接回转副，如图2所示；动力总成、各甲板、油箱、举升杆等部件采用集中质量(mass点)的形式与加载面节点刚性耦合对整车施加载荷如图3所示；采用质量块替代货物，使其重心与货物重心重合，赋予一定的密度给车架加载。将路面视为刚体，约束其所有自由度。
满载静止工况下的应力是分析车架应力的一个基准，只有确保该工况下车架应力分布的合理，才有可能说明车架整体设计的合理性。以下为满载静止工况的有限元分析结果，从Von Mises应力图可以看出。(1)车架板单元应力最大出现在大龙门梁翼下支座处，大小为104MPa；(2)后牵引梁最大应力为84.7MPa，其位置是后牵引梁与牵引支座连接的角接焊处；(3)后牵引接头应力最大为97.1MPa，前牵引接头应力最大为17MPa。
从应力云图可以看出，在满载静止工况下，大龙门梁翼支座周围都是应力集中区域，最大等效应力值e=104MPa，小于材料的许用应力e=500MPa。满载静止工况下，后牵引梁除牵引接头焊接处应力较小外，其整体应力分布较为均匀，绝大部分区域的应力在50～65MPa左右，其中最大等效应力值e=84.7MPa，出现在六角边缘处，符合简支梁最大应力分布理论，也小于材料的许用应力[σ]。前后牵引接头应力分布合理，如图4，5所示。后牵引接头的最大等效应力为97.1MPa。
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