一款出口自卸半挂车厢体结构CAE分析

自卸半挂车被广泛应用在工程运输领域,厢体作为其主要的承载结构,很多时候因为设计强度和刚度不足,造成局部开裂、变形胀厢甚至偏载倾覆等问题。研究对一款出口U型轻量化自卸半挂车的厢体结构,根据其板材材料特性建立有限元模型,采用朗肯法计算货物对厢体边板、前板、后板的压力,以静水压强计算底板压力,在颠簸、举升、转弯和扭转四种典型工况下,应用CAE有限元分析方法进行了刚强度仿真分析。结果表明:厢体原有结构边板在四种工况下,特别是举升和转弯工况,表现刚度不足,变形过大,无法满足设计准则要求;在举升工况下,边板和底板结构应力较高,超出了材料的强度要求;同时,在厢体多处有应力集中现象,存在局部开裂失效风险。通过大板材料升级、增加边板中立柱、局部结构改进等多种形式的优化后,板材屈服强度由708 MPa增加到1309 MPa,显著提高了大板结构安全系数,满足厢体结构强度要求;在最大变形工况下,边板位移由53.2 mm减少到16.1 mm,刚度明显提高,降低了胀厢风险;同时通过结构改进消除了局部应力集中,从而延长了产品使用寿命,提升了自卸半挂车的整车性能,达到设计预期。