电动挖掘机落物保护装置拓扑优化设计
马超1
鹿鹏程2
赵曰贺2
张行2
仇文宁2
1.江苏建筑职业技术学院智能制造学院,徐州 221116;同济大学汽车学院,上海 2018042.江苏建筑职业技术学院智能制造学院,徐州 221116
摘要：针对某型电动挖掘机的乘员防护,提出使用基于等效静态载荷法的拓扑优化方法设计落物保护装置(Falling Object Protective Structures,FOPS).首先,使用基于位移等效原则的等效静态载荷法,将动态非线性碰撞过程简化为多工况条件下的静态非线性变形过程.随后,提出使用加权系数法,将动态非线性拓扑优化简化为多工况条件下的静态非线性拓扑优化,可显著提高拓扑优化的计算速率和收敛性.最后,基于拓扑优化结果设计FOPS,并按照GB/T 17771-2010进行仿真试验分析.结果表明,新设计的FOPS无须额外加强即可满足乘员落物保护要求,且FOPS的总质量减轻了 49.8 kg,这对降低工程机械的采购和使用成本,以及满足节能减排具有积极意义.
关键词：拓扑优化等效静态载荷法电动挖掘机落物保护装置
分类号：O342(固体力学)TH122(机械设计、计算与制图)
论文发表日期：2024-04-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 388-394 )
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