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工程机械轻量化的研究应用对推动工程机械快速发展有重要意义,可有效降低设备质量,提高产品性能,节约资源与能源。对某3t平衡重式内燃叉车外门架进行有限元静力学分析,得知叉车外门架应力主要集中于外门架的立柱腹板和翼缘位置。基于第三强度理论对外门架进行静力学计算,获得设计板厚与材料属性之间的计算公式,选取满足设计要求的Q550高强度结构钢材料进行建模,并对轻量化设计后的模型进行强度校核。结果表明,采用Q550高强度钢材料的外门架设计模型满足工作性能需求,比原叉车外门架减重约12%。
叉车外门架总成的有限元模型,通过静载分析确定优化的设计空间和非设计空间。通过拓扑优化得出外门架总成的最优设计方案,在满足刚度、强度的基础上使整个外门架的质量降低,为进一步降低整个工作装置的质量提供了一个方向。
