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在叉车门架的设计中,通常是参照同类型产品进行经验类比,设计时选用的安全系数较高。这样设计出的门架虽然保证了足够的力学性能,但却造成了材料的浪费。针对这一问题,首先对某叉车中门架进行有限元分析,然后进行应力应变电测试验,验证有限元分析的正确性,再根据变密度法原理进行拓扑优化,得出材料分布和载荷传递路径,对中门架横梁位置和尺寸进行优化改进,并对改进后中门架进行相同工况下的有限元分析,结果表明:改进后中门架在保证原有强度和刚度的前提下,减少了对材料的使用,为叉车门架系统的轻量化设计提供了依据。
叉车倾斜油缸受力较大的问题,运用ADAMS软件对某叉车门架系统进行动态仿真分析,得到倾斜油缸受力随时间变化的关系,确定倾斜油缸的最大受力值。参数化倾斜油缸铰接点坐标,通过敏感度分析确定优化变量。以最小化倾斜油缸的最大受力值为目标,建立优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数进行优化求解。对优化后的模型重新进行动态仿真分析,验证优化设计结果的准确性,为叉车门架系统的受力改善和结构改进提供了理论依据。
