复杂结构设计经典问答
1.在设计矿用自卸车车架时，有哪些可选材料？
回复：在经验中，具有很高工作小时的车架都是用A572与A607材料制造的。

2.为了防止支座部位应力集中，通常会先在车架上焊一块板，然后再把支座焊在这块板上；
有时为了局部加强，也会在车架上焊接一块加强板，是否我可以这样理解：矿车纵梁上贴板的厚度一定要小于母材的厚度？
回复：是的，加强板的厚度必须小于基体材料的厚度。

如果焊缝开始出现裂纹，加强板而不是车架的腹板会开裂。

3.自卸车的满载载荷，代表的是平地上行驶时的载荷还是在坡道上的载荷？
回复：地面水平
4.车架上是否应该考虑设计吊装用的吊耳？吊装用途的吊耳是应该由设计人员设计还是
应该由工艺人员来设计？
回复：制造工程师应该按照高安全系数设计这些（吊装重物的吊耳）。

5.设计筋板时，有没有可以参考的书籍？筋板是否需要包角（如下图焊缝所示）？
回复：图中所示的肋是典型建筑物使用的I型梁的结构。

展示如何设计一个车架的书籍还没有。

6.下图中，左侧的结构是否会出现图示的开裂情况？
回复：左边的图较难焊接。

右边的图可以更容易焊接。

7.下图所示为DART、HITACHI以及UNIT-RIG矿车车架尾部结构，其均采用了相似的结构，
这是否相当于一个卸荷槽。

回复：卸荷槽使得焊缝可以不处于高应力的地方。

8.当车架上出现焊缝交叉时，是否要开个圆形豁口来避开焊缝交叉？如下图所示
豁口
回复：在原始设计中尽量使用这种类型的几何结构进行设计。

托架的焊缝将与车架上的焊缝交叉（见下图）。

这将是一个裂缝开始的地方。

可以尝试把这样一个连接点放在铸件上，或找到一个不同的途径来实现这一点。

9.矿车的车架上，所有销轴与孔的配合级别为D8/f7，这合理吗？
回复：可以标准化地采用H7/ f6。

例如150 mm标称尺寸：
1. H7 / f6
a. 最大间隙=0.108
b. 最小间距=0.043
2. D8/ f7
a. 最大间隙=0.291
b. 最小间距=0.188
10.好的悬挂系统会让车架受力更加合理，在分析车架时，是按照理想的悬挂系统来考虑
的？
回复：许用应力设计准则已经把当今OEM所采用的悬挂架的典型水平考虑在内了。

50年前的许用应力标准本来要高得多，因为悬挂架并没有想象中那么好。

11.纵梁内垫板厚度不低于6mm，建议采用12×12的条板，我是否可以理解为通常情况下，
6mm的垫板无法烧穿，因此焊缝的性能会比较稳定？对接焊缝一般都是全熔透焊缝，垫板的厚度与宽度怎么选择？
回复：6毫米板可以烧穿，因此，推荐12毫米×12毫米。

12.开发一款自卸车产品的周期？
回复：假定现有的自卸卡车的系统都正常（发动机，驱动系统，液压系统等），并且卡车的技术规范是完整的，设计可在12个月内完成。

相比过去，如今做的更多的是分析，和较少的测试。

象CAT这样的公司，在把一些预生产的卡车发往信任的客户之前，先建造第一辆卡车和并将其发送到他们自己的试验场运行一年多。

然后，工程师们将对预生产的机器提供非常密切的支持和监测。

一旦问题解决了，CAT才开始全面生产。

之所以这样做是为了降低很高的保修成本风险。

13.ASTM572 等级50对应的屈服强度为345MPa，等级60对应的屈服强度为415MPa；在
设计矿车车架时，单纯的把Q690D换成ASTM572 等级60的钢材，是否可行？
是的，建议用ASTM572的Gr60更换Q690D。

14.以我目前掌握的信息，把屈服强度为690MPa钢材成功运用在自卸车车架上的车型只有日立的EH3000和EH3500（UNIT RIG在自卸车上使用T-1钢材，结果证明这是个错误的选择），其它自卸车厂家的车架材料强度级别均低于该级别，是否可以认为在自卸车上使用屈服强度为690MPa的材料非常难以成功？EH3000和EH3500应该是你们参与设计的吧，其使用效果如何？在中国没有太多日立的矿车，我们看不到其使用情况。

采用Q690D的主要负面影响是：
它的成本比低等级的钢材高
比其他方案更难以焊接
它的耐冲击性不如其它选项好
使用T-1钢的其它作用是减小车架的重量。

使用更薄的板材，则板的边缘和焊缝就变得更容易出现故障。

根据经验，可以说A572是我们在运输卡车上的首选板材。

它具有强度和韧性的良好平衡。

在工厂和现场它都很容易制作。

而且在世界各地都容易得到。

15.在调质钢、热轧钢以及控轧控冷钢中，哪一种钢更适合用在矿车上？
这个问题没有一个明确的答案。

所有这些类别的钢材都有许多适合于自卸卡车应用的例子。

16.用在自卸车上的钢板，我们需要关注的性能指标都有哪些？在这所有指标中，有没有对材料的最基本要求（如伸长率、屈强比以及冲击功等）？
材料的韧性和焊接性是最重要的要求。