近年來，隨著運(yùn)輸車輛的類型不斷增多，裝載能力的不斷提高，對(duì)汽車衡的承載能力提出了更高的要求，而汽車衡秤臺(tái)是承載貨物的主要設(shè)備，因此秤臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)技術(shù)上與國(guó)外還有很大的差距，再者全鋼結(jié)構(gòu)的電子汽車衡結(jié)構(gòu)形式也很多樣，所要研究的問題也很多，然而，參考大部分參考資料后，發(fā)現(xiàn)對(duì)汽車衡電子系統(tǒng)這一塊人們研究的較多。對(duì)于秤臺(tái)結(jié)構(gòu)，只是在使用和維護(hù)上很關(guān)注，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是僅憑經(jīng)驗(yàn)，以及參考一下國(guó)外的技術(shù)，最重要的是沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

本課題利用大型通用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)某公司SCS系列模擬式電子汽車衡秤臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析。經(jīng)過對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)及優(yōu)化技術(shù)的系統(tǒng)研究，針對(duì)該公司對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)不規(guī)范，導(dǎo)致成本較高，利潤(rùn)下降，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力降低的狀況。運(yùn)用大型通用軟件對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行有限元分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，可以提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。改變通常的設(shè)計(jì)方法，通常的設(shè)計(jì)思想是對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行多次修改、計(jì)算。工作量很大，而且效果不是很好，利用先進(jìn)的CAD/CAE技術(shù)，采用APDL語(yǔ)言建立汽車衡秤臺(tái)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，再調(diào)用CAE優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量，最后通過計(jì)算機(jī)的自行運(yùn)算可以得出U型結(jié)構(gòu)秤臺(tái)尺寸的最優(yōu)組合，從而為結(jié)構(gòu)改進(jìn)的提供參考。對(duì)于本課題的研究，具體做了以下幾個(gè)方面的研究：

1.了解SCS系列電子汽車衡秤臺(tái)的結(jié)構(gòu)以及工作原理，并建立其力學(xué)模型；

2.針對(duì)SCS系列電子汽車衡秤臺(tái)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并推導(dǎo)其截面慣性矩公式；

3.借用有限元分析工具，分析其在不同載荷工況下的受力情況；

4.利用有限元分析模塊中的APDL語(yǔ)言，建立了其參數(shù)化的有限元模型；

5.根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化原理，建立了其數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，并進(jìn)行了優(yōu)化分析計(jì)算；通過以上幾個(gè)方面的分析計(jì)算，以及通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的比較，提出了一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的思想，最終確立了秤臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸。與原秤臺(tái)相比較，秤臺(tái)的質(zhì)量降低了14.7%，同時(shí)也驗(yàn)證了本課題研究方法的可靠性，對(duì)于工程實(shí)際問題，具有很大的指導(dǎo)意義。