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有限元分析前車架應(yīng)力云圖如圖所示， 最大應(yīng)力值為183.48 MPa，位于前主板與傾斜油缸吊耳的接觸處。此外，工作油箱內(nèi)側(cè)板的最大應(yīng)力值為125 MPa，前橋連接板的最大應(yīng)力值為71 MPa。 前主板、工作油箱內(nèi)側(cè)板和前橋連接板的材料為Q345，許用應(yīng)力為230 MPa。前車架除前主板、工作油箱內(nèi)側(cè)板和前橋連接板外，其余零件的最大應(yīng)力值為103 MPa，材料均為Q235，許用應(yīng)力為156.7 MPa。 由此可知，前車架各零件的最大應(yīng)力值均小于材料的許用應(yīng)力值，前車架是安全的。
后車架應(yīng)力如圖7所示，最大應(yīng)力值為126.79MPa，位于中間連接板與左側(cè)板之間的焊縫處，后車架各零件材料均為Q235，其許用應(yīng)力為156.7 MPa，后車架最大應(yīng)力值小于材料的許用應(yīng)力值，后車架也是安全的。
為驗(yàn)證有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，并為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供支持，采用德國集成測(cè)控公司imc開發(fā)的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)對(duì)車架進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)車架各個(gè)測(cè)試點(diǎn)具體位置如圖所示。
通過實(shí)驗(yàn)采集到的各測(cè)試點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)力值如表所示。
為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，各測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果可以采用多點(diǎn)求平均的方法，通過提取各測(cè)試點(diǎn)附近3個(gè)節(jié)點(diǎn)處的有限元分析應(yīng)力值并求平均值，結(jié)果如表3所示。
通過對(duì)比各測(cè)試點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試應(yīng)力值與有限元分析應(yīng)力值可知，以實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，測(cè)試點(diǎn)1的有限元分析應(yīng)力值誤差為5.3%，測(cè)試點(diǎn)2的誤差為5.7%，測(cè)試點(diǎn)3的誤差為9.6%。
由于有限元模型建立過程中設(shè)置的邊界條件與叉車作業(yè)時(shí)的實(shí)際情況存在一定的差異，以及對(duì)幾何模型的簡化處理，各測(cè)試點(diǎn)的有限元分析應(yīng)力值與實(shí)驗(yàn)測(cè)試應(yīng)力值有一定的誤差，但誤差范圍均控制在10%以內(nèi)，說明計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的，由ANSYS Workbench計(jì)算得出的理論值與實(shí)際測(cè)量值之間具有良好的一致性，證明了有限元模型的正確性。
本文以某型號(hào)叉車車架為研究對(duì)象，采用有限元法對(duì)其進(jìn)行了靜力學(xué)分析，校核了車架在較惡劣工況下的強(qiáng)度和剛度，并將有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以看出計(jì)算結(jié)果是合理的、可靠的，為以后對(duì)叉車車架結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化提供了一定的依據(jù)。
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