| 有优良的表面处理能力， 这不仅大大提高了铝质车体的耐腐蚀性能， 而且可使车体表面色彩调和，美观适用。2车身应力及刚强度分析2.1建立车身模型2.1.1车身模型网格划分将沙滩清洁车车身模型导入到 HyperWorks中进行网格划分， 并设定初始网格参数以保证网格质量。主要优化参数包括： Jacobian≧0.5， As?pact Ratio≦2， ?of trias≦2。1）
几何清理并建立有限元模型 （单元尺寸为10 mm， 部件个数47， 单元个数91 853， 节点个数93 951） ， 优化网格质量使主要优化参数达到初始设定值； 2） 连接各部件 （车身各部件之间通过焊接实现连接， 采用rigid焊接单元） ； 3） 定义材料属性和边界条件 （车架采用梁单元， 分别定义材料属性为 Q235 和 6061-T6 铝合金， 输入其密度， 弹性模量， 泊松比等参数， 同时为 保证车架整体的工作可靠性， 载荷均取最大许用值） ；4） 导入RADIOSS后处理软件， 进行静力分析,打开HyperView观察应力—应变及1-6阶模态分布情况 （见图1） 。 （a） Q235应力分布图（b） 6061应力分布图（c） 6061 1-6阶振动频率图1应力—应变及1-6阶模态分布图2.1.2结果分析从应力—应变分布云图可以看出， 车架整体应力处于0~90 MPa， 远小于材料屈服强度； 车架与垃圾收集装置相连接的部位， 应力较为集中， 最大应力为240 MPa， 超过材料屈服强度， 车架与拨沙滚轮相连接的小部分区域， 最大应力为300 MPa，远远大于许用应力值， 因此该部位需要加强。沙滩清洁车工作时， 筛分机构的振动频率介于10~15 Hz之间， 6061铝合金1阶振动频率大于其工作频率， 工作时不易产生共振。 2.2车体刚、 强度优化车体结构的刚度由两个因素决定： 一是车体的横断面大小； 二是车体结构材料的杨氏模量E值的大小。有研究表明[3]： 车体横断面轮廓的弯曲刚度取决于沿车长方向不连续分布的横向补强构件 （如车顶横梁、 侧立柱和底价横梁） 的刚度， 依靠增加横向杆件的断面高度可大大增加断面轮廓的刚度值。改进车架结构形式， 在不产生干涉的情况下， 增加两根横梁， 施加相同约束和载荷导入HyperWorks中进行求解分析， 结果如图2所示。 3车身防腐蚀工程沙滩车经常暴露于海洋大气环境中， 空气湿度较大， 并含有大量的Cl-离子。氯化物和其他卤（a）（b）图26061优化前、 后应力分布图化物能破坏铝的保护膜[4]。当溶液中含有F-、 Cl-等阴离子时， 由于这些离子半径小、 穿透能力强，很容易破坏氧化膜而产生点蚀， 所以， 铝在含有氯化物和其他卤化物的溶液中是极不耐蚀的。为了提高车身的耐海洋大气腐蚀的性能， 该车身采用车身表面阳极氧化和表面聚合物涂装相结合的双谢鹏鹏 沙滩清洁车车身轻量化及防腐蚀设计1232014年4月机电技术重保护的方法， 利用氧化膜的致密性保护基体金属， 防止Cl-的渗透， 避免电化学的腐蚀的发生， 同时又依靠表层的聚合物涂装来保护中间层的氧化膜， 有效提高表层的附着力和耐蚀性。 3.1铝合金阳极化方法铝是比较活泼的金属， 又是易钝化金属， 在空气中表面很容易生成天然氧化物， 但厚度只有0.01~0.1 μm， 保护作用很差。经阳极化处理可使氧化膜增厚至几十微米， 甚至几百微米。铝合金的阳极化是将铝合金制品浸在电解液 （硫酸、 铬酸、 草酸溶液以硫酸溶液应用最广） 中， 作为阳极通电进行电解， 使铝表面生成需要厚度的氧化物膜。3.2表面涂装工艺涂料用丙烯酸树脂， 通常以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯， 以及苯乙烯为主的乙烯系单体共聚而成。丙烯酸树脂的主链是碳-碳键， 在光、 热、 酸和碱条件下十分稳定， 用它制成的漆膜具有优异的户外耐候性能， 保光、 保色性好[5]。 可以单独作为主要成膜物质制成各种各样的涂料， 以及可用来对醇酸树脂、 氯化橡胶、 聚氨酯、 环氧树脂、 乙烯基树脂等进行改性， 构成许多类型的改良型涂料。以丙烯酸多元醇作为甲组分， 缩二脲、 HDI三聚体 |
