【摘 要】
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采用UG三维造型软件建立了某型号挖掘机挖斗焊接结构的三维几何模型，通过导入MSC.Marc和ANSYS Workbench软件，分别针对挖斗关键焊缝焊接过程和挖斗齿端在不同载荷工况下的受力进行有限元模拟计算与分析。基于挖掘机在挖掘过程中不同斗齿参与受力时的多种工况条件，系统研究了挖斗焊接结构不同工况条件下的应力和变形情况。研究结果表明：支耳关键焊缝区域残余应力较大，且耳板主焊缝上纵向残余应力峰值位
【基金项目】
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江苏省第五期“333工程”科研项目（BRA2020344）； 江苏省“青蓝工程”优秀教学团队（机电一体化技术专业教学团队）；
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采用UG三维造型软件建立了某型号挖掘机挖斗焊接结构的三维几何模型，通过导入MSC.Marc和ANSYS Workbench软件，分别针对挖斗关键焊缝焊接过程和挖斗齿端在不同载荷工况下的受力进行有限元模拟计算与分析。基于挖掘机在挖掘过程中不同斗齿参与受力时的多种工况条件，系统研究了挖斗焊接结构不同工况条件下的应力和变形情况。研究结果表明：支耳关键焊缝区域残余应力较大，且耳板主焊缝上纵向残余应力峰值位于各焊缝的弧焊段；五齿均匀受力时，该型号挖斗满足静载设计要求；五齿不对称受力或偏载时会导致挖斗结构产生较大的应力与变形，并易导致挖斗发生早期损坏与失效；不同工况下挖斗结构应力及变形的差距随外载荷的增加而显著增大，且最大应力及变形多集中于挖斗的边齿位置，说明该处是挖斗结构的薄弱部位易发生损坏，这与该型号挖斗现场失效案例的反馈结果一致。本研究为挖斗的结构设计与优化提供了重要的理论依据。
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