工程機械

工程機械性能

工程機械是裝備工業的重要組成部分，近年來,隨著我國計算機水平的不斷提高，作為計算機技術的重要應用,有限元法也逐漸發展了起來,總體來說，有限元法是一種效率很高且應用很廣的計算方法，它以變分原理為基礎，以將求解給定的泊松方程轉化為求解泛函的機制問題為指導思想，廣泛的應用在各類物理場中。復雜工程和產品的結構力學性能,以及優化結 構性能等，近年來也得到了迅速的發展.研究發現，這兩種計算技術在現代機械工程中有著很重要的作用。

工程機械結構耐久性能

工程機械工況復雜，作業對象多變，常常在變載荷情況下工作，對機器的可靠性和適應能力有較高的要求。 

•  零部件的剛度、強度分析

•  零部件的屈曲、非線性屈曲、失穩分析

•  零部件間的接觸、裝配力、裝配應力分析

•  零部件的疲勞強度、疲勞壽命、焊接疲勞分析

•  整機的剛度、強度分析

工程機械振動性能

機械結構的振動特性主要決定于各構成零件的結構形狀、尺寸及材料。零件表面加工后的尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度、表面變質層以及由裝配引起的相對誤差， 這些誤差將會影響接合面的剛度和阻尼，從而影響機械的振動特性。

•  零部件的模態以及振動特性分析

•  整機的模態以及振動特性分析

•  整機的動力響應

•  整機的動剛度

工程機械運動性能

機械運動性能是指機器依靠其行走機構與地面的相互作用所發揮的牽引力完成作業過程的能力，是工程機械最基本的使用性能。

•  整機運動協調性分析

•  零部件的運動軌跡分析

•  車運動過程零部件受力分析

•  工作過程穩定性分析

•  剛彈耦合分析

•  吊索模擬分析

•  履帶模擬分析

工程機械輕量化

輕量化，項目是一個復雜工程，越早開始效果越明顯，設計空間越大越自由，實現減重的空間就越大，輕量化目標是一個方向，應在滿足性能要求的前提下實施，結構輕量 化設計不是個減料厚，換材料的過程，而是一個在提高性能的前提下，綜合了拓撲、形狀、尺寸、形貌優化、材料選擇等因素進行的合理減重，輕量化目標是一步步實現的過程，沒有最優，只有更優。

•  結構拓撲優化

•  結構參數化建模

•  結構靈敏度分析

•  多目標優化靈敏度分析

案例一 機械挖掘機臂輕量化設計

挖掘機擺臂的材料為Q345，屈服強度345MPa。擺臂連接點承受約束和外力。初始設計重量2.70T。輕量化設計要求保證結構的強度性能要求，減重20%以上。初始設計該件為 一個整體部件，為了進行拓撲優化設計，需要將模型做預處理，區分拓撲設計空間和非設計空間。拓撲優化后模型質量為2t，應力強度滿足要求，減重0.7t，減重比25.9%， 滿足輕量化設計要求。