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摘要
工作装置是装载机的关键构件，其疲劳可靠性决定整机寿命。为了确定装载机工作装置的动力学特性及疲劳寿命，文中以额定载重9 t的装载机为研究对象，基于模态叠加法建立了能够反映工作装置动态受力特性的刚柔耦合动力学模型。以实测油缸位移和铲斗铰接点载荷为依据，联合HyperMesh和ADAMS仿真平台，实现了工作装置多体动力学模型的求解，获得了工作装置中动臂、摇臂及连杆的动态应力变化。利用MATLAB编程对获得的应力-时间历程进行峰谷抽取和小波剔除，而后进行雨流计数，将不同工况下的雨流计数结果进行多工况叠加，得到了各构件危险点的二维雨流矩阵。结合德国FKM标准对二维雨流矩阵中的平均应力进行修正，推导出了工作装置各构件的一维应力谱，最后对工作装置的疲劳寿命进行评估。结果表明，工作装置中动臂的疲劳寿命最低为71 014.66 h，满足基本疲劳寿命要求30 000 h。连杆的疲劳寿命富裕度较高，可对其进行轻量化改进。该研究为工程机械装备关键零部件的疲劳寿命评估及结构优化提供了参考。
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