矿用自卸车隶属于非公路自卸车,是指在非公路的野外场地作业,例如大型露天煤矿、水利水电工程中,主要用于运输矿物、沙石的自卸车。某公司生产的大型矿用自卸车在矿山上运行一段时间后,其燃油箱系统中的支架与车架纵梁之间的角焊缝处出现开裂。这关系到燃油能否正常供给,进而影响到矿用自卸车能否稳定运行。本文对开裂产生原因进行研究,并提出改进措施,这对矿用自卸车进行改进设计具有实际意义。考虑到燃油箱系统出现开裂是发生在矿用自卸车在矿山上运行一段时间之后,故判定开裂为疲劳所致。疲劳是由于交变应力引起,在矿用自卸车使用时燃油箱处于振动状态,会产生交变应力。为了研究燃油箱系统的疲劳问题,需要分析燃油箱系统固有特性,最大等效应力及所出现的位置以及出现最大等效应力时的使用工况。因此,本课题首先利用有限元分析软件ADINA建立充液高度分别为10%,30%,50%,70%,90%的燃油箱系统的模型,使用流固耦合中的势流体法分析了五种不同充液高度燃油箱系统的固有特性,其结果显示燃油箱系统的同一阶模态频率随着充液高度的增加而减少,与矿用自卸车在怠速和正常行驶下的扭转激励相比较不会发生共振,因此产生疲劳破坏的原因主要是路面激励下的随机振动;其次分析了矿用自卸车分别以时速20km/h和30km/h分别在C级和D级路面行驶以及以时速30km/h在D级路面水平干路面制动、以时速18km/h在D级路面极限转弯行驶、以时速18km/h在D级路面极限转弯水平干路面制动三种极限工况下五种不同充液高度燃油箱系统的最大等效应力,其结果显示燃油箱系统最大等效应力出现在支架的左下部分,与实际开裂位置相符;比较各种工况下的最大等效应力值,提取出最大等效应力,再利用有限元疲劳分析软件MSC.fatigue分析矿用自卸车的疲劳寿命,最后提出了通过减小燃油箱壁厚降低燃油箱系统的最大等效应力进而提高疲劳寿命的措施,通过计算得到最大等效应力最大降低幅值达到18.64%,燃油箱系统的疲劳寿命提高达22.18%。