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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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本、縮短制造周期，增強產(chǎn)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(zhì)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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