液压挖掘机作为工程机械中被应用最广泛的工程设备,在各类工程建设项目中发挥着重要的作用。工作装置作为液压挖掘机的执行装置,直接与挖掘对象作用,因此挖掘机的工作装置也成为了众多学者研究的重点。以挖掘机工作装置为基础,针对其挖掘性能与结构强度的研究一直是挖掘机研究领域的热点,但无论是挖掘性能的分析还是结构强度的研究都必须首先确定作业过程中工作装置的载荷谱,因此可以认为准确获取工作装置载荷谱是对液压挖掘机进行深入研究的基础。针对挖掘过程中工作装置载荷谱难以获取的问题,本文结合对某国产36t反铲液压挖掘机的试验测试提出了一种通过数值模拟仿真来获取工作装置载荷谱的方法,具体研究内容如下:(1)在对反铲液压挖掘机工作装置的结构特点进行分析的基础上,建立了挖掘机工作装置的运动学模型,为后续建立挖掘土壤的挖掘阻力模型奠定了基础。(2)选取了液压挖掘机三种典型挖掘方式对应的三条挖掘轨迹,分别测试记录了对应挖掘方式下工作装置转角及液压缸压力的时间历程曲线。(3)在LS-PREPOST平台中搭建了铲斗挖掘土壤的动力学仿真模型,使铲斗模型尽可能追踪试验过程中的挖掘轨迹,带入LS-DYNA中进行求解,并将仿真结果与实测数据进行了对比,验证了仿真模型的可靠性。(4)以铲斗挖掘土壤动力学仿真模型为基础,进一步研究了铲斗单独挖掘与斗杆单独挖掘方式下铲斗的切入角度与切削速度对挖掘过程中铲斗受到的阻碍作用的影响,进一步计算得到了各种挖掘方式下最优的铲斗切入角度与切削速度。