机械工程学报

作者：孙树磊, 雷丽妃, 黄海波, 张少波, 田国英, 邓鹏毅

单位：1. 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室 成都 610039;2. 先进驱动节能技术教育部工程研究中心 成都 610031;3. 四川省新能源汽车智能控制与仿真测试工程技术研究中心 成都 610039;4. 西南交通大学机械工程学院 成都 610031;5. 广西柳工机械股份有限公司 柳州 545007

关键词：履带式挖掘机,油箱,用户工况,加速疲劳,疲劳损伤谱,多体动力学仿真,强化路面；

基金：国家重点研发计划(2018YFB1201603)、四川省科技计划(22ZDYF3484, 2020YFG0023, 2021YFG0070, 2020YFG0325, 2019ZDZX0002)和先进驱动节能技术教育部工程研究中心开放研究课题资助项目

为提高挖掘机疲劳强度安全可靠性，解决挖掘机用户作业工况及加速疲劳试验方法缺乏等问题，以挖掘机油箱为研究对象，基于等效损伤原则，通过用户工况调研、采石场试验测试、虚拟路面构建、多体动力学仿真、强化路面试验验证及疲劳损伤计算等一系列流程，提出一种基于挖掘机用户作业工况的履带式挖掘机加速疲劳强化路面构建方法。结果表明，采用爬碎石坡等共9种采石场试验测试工况表征用户作业工况，可获得量化的工况测试数据及目标总损伤；基于多体动力学构建的挖掘机动力学仿真模型及虚拟强化路面计算结果与真实强化路面试验测试结果较为吻合；基于该方法获得了与目标总损伤一致的多种不同的强化路面及不同档位速度组合工况，其中由0.3 m凸块间距1档、2 m凸块间距1档及15 m凸块间距1档3种工况所构成的强化路面组合工况较优，强化系数为15.1，该方法可大幅度降低挖掘机整机及关键零部件的疲劳试验时间。

来源：2022年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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