本研究運(yùn)用catia裝配件設(shè)計(jì)的樹(shù)列功能將零件歸類(lèi)整理建模，對(duì)駕駛室強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析，可有效對(duì)拖拉機(jī)駕駛室的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，為設(shè)計(jì)者提供參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，降低試驗(yàn)成本、縮短試驗(yàn)周期，為設(shè)計(jì)及優(yōu)化拖拉機(jī)駕駛室結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

　　引言

　　目前，隨著農(nóng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展，拖拉機(jī)功率段不斷增加，用戶(hù)對(duì)拖拉機(jī)的要求從原本單一的功能使用需求，向更高的安全性、舒適性轉(zhuǎn)化，因此，拖拉機(jī)駕駛室已成為拖拉機(jī)中重要的一部分。駕駛室的安全性是駕駛室設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，駕駛室的靜壓試驗(yàn)是目前檢驗(yàn)拖拉機(jī)駕駛室強(qiáng)度的唯一手段。由于大功率拖拉機(jī)的質(zhì)量大，對(duì)駕駛室強(qiáng)度以及能量吸收的要求則更為嚴(yán)格，增加了駕駛室的設(shè)計(jì)難度，并且靜壓試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，所需試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)者需找到一種可降低制造成本、同時(shí)能使駕駛室設(shè)計(jì)強(qiáng)度符合試驗(yàn)要求的方法。本研究以東方紅某機(jī)型拖拉機(jī)駕駛室為研究對(duì)象，利用catia 裝配件設(shè)計(jì)的樹(shù)列功能將零件歸類(lèi)整理建模，對(duì)該駕駛室強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析，為處于設(shè)計(jì)階段的拖拉機(jī)駕駛室安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1、catia 的拖拉機(jī)駕駛室有限元分析方法

　　1.1、研究對(duì)象

　　拖拉機(jī)駕駛室一般分為駕駛室骨架焊接合件、駕駛室懸架系統(tǒng)、駕駛室內(nèi)飾件、駕駛室門(mén)窗總成及駕駛室外飾頂棚等部分。本次研究對(duì)象為駕駛室骨架焊接合件及駕駛室懸架系統(tǒng)在靜壓試驗(yàn)中的后加載及側(cè)向加載試驗(yàn)。

　　1.2、建立模型

　　首先對(duì)駕駛室焊合件及其懸架系統(tǒng)進(jìn)行分組建模(見(jiàn)圖1)，利用catia 裝配件設(shè)計(jì)的樹(shù)列功能將零件歸類(lèi)整理建模，樹(shù)列建模的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)零件裝配關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，減少后期數(shù)模裝配的工作量。完成建模后，針對(duì)設(shè)計(jì)材料不同，對(duì)焊接相連且材質(zhì)一致的零件模型進(jìn)行分組合并(見(jiàn)圖2)，依此方法是將復(fù)雜的焊接合件簡(jiǎn)化為理想化(不考慮制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷)的單一零件，可減少后期設(shè)置及運(yùn)算的工作量。

圖1 駕駛室焊合件及其懸架系統(tǒng)分組建模

圖2 焊接相連且材質(zhì)一致的零件模型分組合并

3、研究的意義與局限性

　　3.1、實(shí)際意義

　　本研究運(yùn)用catia 設(shè)計(jì)及分析模塊對(duì)駕駛室靜壓強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行模擬分析，可有效對(duì)拖拉機(jī)駕駛室的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，為設(shè)計(jì)者提供參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且可降低試驗(yàn)成本、縮短試驗(yàn)周期，為進(jìn)一步優(yōu)化拖拉機(jī)駕駛室結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　3.2、局限性

　　分析結(jié)果可預(yù)測(cè)易變形點(diǎn)，但結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果仍有一定誤差，仍需分析能力與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，分析結(jié)果僅可作為設(shè)計(jì)參考，而不能替代實(shí)際試驗(yàn)。