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装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。国外装载机发展迅速，而我国装载机在设计上存在很多问题，其中主要集中在可靠性、结构设计强度等方面[1，2]。由于采取“类比试凑”等设计方法在一定程度上存在盲目性，容易形成设计中的“人为”应力集中点，造成机构整体强度的削弱甚至破坏。按这种设计生产出的产品，外观上看上去很强壮、刚性很好，但却有内在的设计缺陷，使用过程中常因工作装置结构强度等原因，产生开焊、甚至断裂等破坏，致使工作装置报废，造成重大经济损失。???本文将以SDZ20型装载机为例，建立有限元模型，在典型工况下用MARC软件进行静态结构分析，获得工作装置整体的应力及变形分布。其结论对该种结构的优化设计有一定的指导意义。

2作业设备结构受力损坏与力学特征???2．1作业设备的结构???作业设备由铲斗、动臂、横梁、支撑、

摇臂、拉杆等组成。各构件之间由铰销联接，有相对翻滚。为了增强摇臂、支撑的刚度，在摇臂及支撑


之间有筋板联接，在计算时，可以将其视为一体。动臂上铰点与装载机前车架铰接，中部铰点与举臂油


缸铰接；摇臂上铰点与翻斗油缸铰接。用MARC对其做有限元静力剖析中，以为作业设备各铰接处没有相


对翻滚。动臂是作业设备的首要受力部件，其截面形状为矩形；又因其长、宽方向远大于厚度方向，故


可以用板壳元对动臂进行离散。横梁截面为箱形，为焊接结构。摇臂和支撑也是焊接结构，其焊接板的


截面均为矩形。考虑各构件的厚度远小于其它两个方向的厚度，可以以为均为板类零件。???2．2结构受


力与损坏特征???装载机整体结构为对称结构。剖析装载机刺进、铲起、举升、卸载等的作业进程可知，


装载机载初铲时，作业设备受力大。在整个作业进程中遭到的外界载荷为不变载荷，首要是物料的重


量以及安排自重。由于物料种类和作业的条件不同，装载机作业时铲斗切削刃并非均匀受载，一般可以


简化为两种极点状况：（1）以为载荷沿切削刃均匀分布，并以作用在铲斗切削刃中点的会集载荷来替代


均布载荷，称其为对称受载状况；（2）非对称受载状况，由于铲斗偏铲、料堆密布状况不均，使载荷偏


于铲斗一侧，通常将其简化为会集载荷作用在铲斗边际的斗齿上。这两种处理方法都是偏于安全的。


当结构受力逾越其极限载荷，材料产生塑性变形直至开裂（焊接部位）或开裂。