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隨著公路、礦山及大型水利等工程建設的不斷發(fā)展，對輪式裝載機的需求急劇增加。后車架結構的合理性直接影響整機的可靠性和安全性。傳統(tǒng)的力學分析方法常采用較多的假設、簡化和經驗計算，這種結果顯然是不精確的，而且有可能使得部分結構裕度過大造成浪費或者因疲勞而產生疲勞斷裂。采用板殼單元模擬后車架的結構并進行約束和加載，可以得到精確的計算結果，找出危險區(qū)域并進行結構強度分析和改進。從而可以提高產品質量、減少制造成本、縮短制造周期，增強產品競爭能力。文章對后車架進行有限元分析，指出其薄弱部位并進行改進，不但節(jié)省了材料而且使得應力分布更加均勻合理
建立裝載機后車架的幾何模型時，根據(jù)裝載機后車架的結構特點，在保證其力學性能不變的條件下，對后車架結構進行適當簡化，可忽略吊耳板和一些很小的或者不重要的螺栓孔、鉚接孔及過渡圓角。因為這些結構雖然對整體應力分布影響較小，卻影響網(wǎng)格劃分的結構，從而影響計算結果的精度。
由于后車架是對稱結構，所以總體的建模思路是先建立模型的左半部分，然后通過對稱建立完整的幾何模型，最后處理公共的局部特征。
有限元分析選擇單元類型：由于裝載機后車架是由一系列薄壁板件焊接而成的結構，且有些零件形狀復雜，宜離散為板殼單元，選取板殼單元作為分析的單元類型。根據(jù)裝載機后車架所受載荷的特點，選取SHELL63單元。因為它具有彎曲特性和膜特性，適用于同時受橫向載荷和膜載荷的薄板結構。
強度分析中定義實常數(shù)：由于裝載機后車架由許多厚度不同的薄板組成，因此需定義不同的實常數(shù)，這是板殼問題分析中所特有的。統(tǒng)計后車架的厚度應定義10個實常數(shù)，厚度分別為34，30，25，24，20，16，14，12，10，60。
定義材料屬性：在ANSYS中建好后車架幾何模型并進行布爾操作后，按照以下操作對后車架模型的各個面進行屬性分配：ANSYS-Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh Attributes。裝載機后車架由3種材料組成。
劃分網(wǎng)格：有限元模型的求解規(guī)模、精度及時間與劃分后網(wǎng)格的疏密有直接的關系。求解結果的準確與否也取決于網(wǎng)格的質量。因此，要根據(jù)有限元模型建立的準則檢查劃分的網(wǎng)格，對于不符合準則的地方進行重新修改并再次劃分。直至建立合理的有限元模型。為獲得正確的結論做好準備。劃分后的網(wǎng)格如圖所示，共劃分為19018個節(jié)點，18552個單元。
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