本研究運用catia裝配件設(shè)計的樹列功能將零件歸類整理建模，對駕駛室強度進行有限元分析，可有效對拖拉機駕駛室的強度進行預(yù)測，為設(shè)計者提供參考設(shè)計數(shù)據(jù)，降低試驗成本、縮短試驗周期，為設(shè)計及優(yōu)化拖拉機駕駛室結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

　　引言

　　目前，隨著農(nóng)機行業(yè)的發(fā)展，拖拉機功率段不斷增加，用戶對拖拉機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，拖拉機駕駛室已成為拖拉機中重要的一部分。駕駛室的安全性是駕駛室設(shè)計的基礎(chǔ)，駕駛室的靜壓試驗是目前檢驗拖拉機駕駛室強度的唯一手段。由于大功率拖拉機的質(zhì)量大，對駕駛室強度以及能量吸收的要求則更為嚴格，增加了駕駛室的設(shè)計難度，并且靜壓試驗屬于破壞性試驗，所需試驗成本高、試驗周期長，設(shè)計者需找到一種可降低制造成本、同時能使駕駛室設(shè)計強度符合試驗要求的方法。本研究以東方紅某機型拖拉機駕駛室為研究對象，利用catia 裝配件設(shè)計的樹列功能將零件歸類整理建模，對該駕駛室強度進行有限元分析，為處于設(shè)計階段的拖拉機駕駛室安全性進行預(yù)測。

1、catia 的拖拉機駕駛室有限元分析方法

　　1.1、研究對象

　　拖拉機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、駕駛室門窗總成及駕駛室外飾頂棚等部分。本次研究對象為駕駛室骨架焊接合件及駕駛室懸架系統(tǒng)在靜壓試驗中的后加載及側(cè)向加載試驗。

　　1.2、建立模型

　　首先對駕駛室焊合件及其懸架系統(tǒng)進行分組建模(見圖1)，利用catia 裝配件設(shè)計的樹列功能將零件歸類整理建模，樹列建模的優(yōu)點是可以根據(jù)零件裝配關(guān)系進行設(shè)計，減少后期數(shù)模裝配的工作量。完成建模后，針對設(shè)計材料不同，對焊接相連且材質(zhì)一致的零件模型進行分組合并(見圖2)，依此方法是將復(fù)雜的焊接合件簡化為理想化(不考慮制造過程中可能出現(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、實際意義

　　本研究運用catia 設(shè)計及分析模塊對駕駛室靜壓強度試驗進行模擬分析，可有效對拖拉機駕駛室的強度進行預(yù)測，為設(shè)計者提供參考設(shè)計數(shù)據(jù)，并且可降低試驗成本、縮短試驗周期，為進一步優(yōu)化拖拉機駕駛室結(jié)構(gòu)奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　3.2、局限性

　　分析結(jié)果可預(yù)測易變形點，但結(jié)果與實際試驗結(jié)果仍有一定誤差，仍需分析能力與實際經(jīng)驗相結(jié)合，分析結(jié)果僅可作為設(shè)計參考，而不能替代實際試驗。