基于静力学分析的电动拖拉机前桥多目标优化设计

来源：江苏农业科学杂志2019年第第18期北京时间：

作者：张鑫; 葛红恩; 赵光龙; 王通; 杨延超

单位：山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛 266590

摘要：为了快速发展25.7 kW电动拖拉机，解决电动拖拉机前桥设计周期长等问题，依据现有SF400E燃油动力拖拉机的前桥，对其进行静力学分析，通过ANSYS对3种工况进行仿真研究，发现该前桥在极限载荷下的最大应力值为372.2 MPa，超出前桥材料Q345的屈服极限7.9%，不能满足电动拖拉机的设计要求；在此基础上对该前桥进行多目标优化设计，优化结果表明，优化后的前桥最大应力值为293.5 MPa，降低了21%，低于前桥材料的屈服极限，优化后的质量为20.1 kg，减少了7%，优化后的前轴能够满足电动拖拉机的设计要求；并对优化后的前桥进行模态分析，模态分析结果表明，优化后前桥的1~6阶固有频率均远远大于来自地面的垂直激励，不会引起共振。

关键词：电动拖拉机;前桥;静力学分析;多目标优化;模态分析

基金资助：国家重点研发计划(编号：2016YFD0701005)；山东省重点研发计划(编号：2018GGX103002)；山东省研究生教育质量提升计划建设项目(编号：SDYJD17018)。