摘要：以某3T型内燃叉车的标准门架为例,实现了典型工况下门架系统的整体非线性有限元分析;基于工况数据(工作时长、结构应力及形变位移),提出了工况风险评估方法及工况风险指标(RI)的概念;依据工况风险指标,提出了一种分配多工况拓扑优化权重系数的方法;采用折中规划法,以多工况下门架加权柔度最小为目标函数对门架结构进行拓扑优化;根据优化结果对门架结构进行改进设计,并进行了有限元分析。研究结果表明:风险评估法较传统平均分配法能得到更优的目标值;与原门架结构相比,新门架结构在3种典型工况下的最大应力分别减小10.05%、10.25%和1.58%,最大位移分别减小13.17%、12.93%和8.28%,质量减小7 kg。

摘要：准确获知产品运行大数据对于产品研发与创新具有重要意义。传感网、物联网和CPS等技术的发展使得越来越多的产品运行数据获取成为可能,在此基础上,提出基于运行大数据采集、分析和应用的装载机变速箱优化设计流程。首先选取原生土、铁矿石、细沙和煤渣四种作业对象的典型作业工况,设计采集方案并完成运行大数据采集;然后将获取的挡位信号转化为累积挡位利用率,液压泵压力信号转化为液压系统分流功率,并以此作为轮式装载机动力性和燃油经济性的建模优化因素;最后利用MOPSO和NSAG-Ⅱ两种优化算法权衡动力性、经济性及约束条件的多目标竞争与冲突关系,最终获得保证最优动力性基础上,实现最佳经济性的可行域解集。两种算法获得的最优解集相对于原始设计,在同等仿真条件下,分别使功率损失率降低8.83%、4.80%,工况油耗降低0.19%、0.34%。研究表明,将在役产品运行大数据反馈应用于产品研发前端的设计方法,是实现产品升级和创新设计的一个有效途径。

摘要：为改进轮式装载机可靠性及耐久性设计中数据清洗和分析的方法,以装载机半轴为对象,优化载荷信号去噪和作业段识别的方法。利用小波自适应阈值法去除实测载荷的噪声尖峰和突变信号,并通过迭代平滑滤波法搜寻单个作业周期内同步载荷信号的极值点,识别、划分作业段为"行走段-铲掘段"。结合雨流计数和频次外推法编制载荷谱,有限元静力分析,以及Miner准则对装载机半轴进行疲劳寿命分析。结果表明:雨流计数的均幅值结果符合正态分布和三参数威布尔分布的假设性检验,疲劳分析损伤最大节点出现在万向节叉连接处,其寿命为7.22×10~8次循环。结果证实了作业段智能识别法的便利性和准确性,为传动系统疲劳分析的数据处理提供了借鉴。