某农用三轮汽车车架的有限元分析及改进减重设计研究

发布时间：2017-10-30 07:30

  本文关键词：某农用三轮汽车车架的有限元分析及改进减重设计研究

  更多相关文章： 三轮汽车车架 有限元 静力学分析 模态分析 改进减重

【摘要】：本文以某研究院立项的车型7YP1450-1OD车架改进减重为课题,应用有限元分析原理对三轮汽车车架进行了有限元建模。分析了三轮汽车车架的弯曲工况、扭转工况、制动工况、转弯工况下的位移和应力分布,并对车架的模态进行了分析。通过对车架静动态分析得出可改进的零件,对车架部分零件壁厚以及主要零件进行了结构改进,从而得到了改进减重3.79%的车架。最后通过样车路试试验验证了理论分析的可行性,从而顺利完成车型7YP1450-10D车架改进减重项目。本文主要做的工作内容有：(1)建立了三轮汽车车架有限元模型。详细介绍了三轮汽车车架在NX高级仿真中创建有限元模型的一般步骤,总结了车架有限元模型简化的原则。说明了三轮汽车车架在划分网格时所采用的单元类型以及焊接模拟方式。(2)根据农用三轮汽车车架几种典型工况的分析,了解三轮汽车车架在典型工况下的位移和应力分布,得出本文研究的车架强度满足设计要求,并根据分析结果得出车架中变形和受力较小零件。(3)应用模态分析,求得三轮汽车车架十阶固有频率和振型,经过分析得出本文研究的车架避开了发动机带来的激振频率,表明车架动态特性较好。(4)依据三轮汽车车架静动态分析,得出可以改进减重的车架零件。对车架部分零件壁厚以及对主要零件进行了结构改进,得到了改进减重3.79%的车架,并运用有限元方法验证了改进减重后的车架符合设计要求。(5)通过减重后车架路试1万公里试验,状态合适,表明通过对零件壁厚和结构进行改进的车架使用性能满足实际需要,该项目切实可行,为下一步车架的批量生产奠定了坚实基础。
【关键词】：三轮汽车车架 有限元 静力学分析 模态分析 改进减重
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.32
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题研究的目的和意义12-13
• 1.2 课题研究的现状13-15
• 1.2.1 国外车架CAE技术的研究现状13-14
• 1.2.2 国内车架CAE技术的研究现状14-15
• 1.3 本课题的主要研究内容15-18
• 第2章 有限元法理论、车架有限元分析流程及工具软件简介18-22
• 2.1 有限元法的基本理论18-20
• 2.2 车架有限元分析的基本流程20
• 2.3 NX工具软件简介20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 基于NX高级仿真的三轮汽车车架有限元建模22-28
• 3.1 三轮汽车车架介绍22-23
• 3.1.1 车架的作用22
• 3.1.2 三轮汽车车架的结构22-23
• 3.2 车架有限元模型的建立23-27
• 3.2.1 理想化模型23-24
• 3.2.2 设置材料属性24
• 3.2.3 创建物理属性24-25
• 3.2.4 定义单元类型、连接和焊点处理25
• 3.2.5 网格划分25-26
• 3.2.6 有限元模型检查26-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第4章 三轮汽车车架静态有限元分析28-42
• 4.1 线性静力分析基本原理28
• 4.2 满载弯曲工况静力学分析28-31
• 4.2.1 弯曲工况载荷确定29
• 4.2.2 弯曲工况边界条件的确定29-30
• 4.2.3 弯曲工况分析30-31
• 4.3 满载扭转工况静力学分析31-34
• 4.3.1 扭转工况边界条件的确定32
• 4.3.2 扭转工况分析32-34
• 4.4 满载制动工况静力学分析34-38
• 4.4.1 制动工况载荷确定34-35
• 4.4.2 制动工况边界条件的确定35-36
• 4.4.3 制动工况分析36-38
• 4.5 满载转弯工况静力学分析38-41
• 4.5.1 转弯工况载荷确定38-39
• 4.5.2 转弯工况边界条件的确定39
• 4.5.3 转弯工况分析39-41
• 4.6 本章小结41-42
• 第5章 三轮汽车车架结构的模态分析42-52
• 5.1 模态分析的基本原理42-43
• 5.2 NX高级仿真的模态分析43
• 5.3 三轮汽车车架模态有限元分析流程43-44
• 5.4 三轮汽车车架结构的模态分析44-50
• 5.5 本章小结50-52
• 第6章 三轮汽车车架的改进减重设计52-64
• 6.1 三轮汽车车架零件厚度改进设计52-54
• 6.2 三轮汽车车架零件结构改进设计54-56
• 6.3 三轮汽车车架改进减重后仿真分析56-60
• 6.3.1 弯曲工况减重后车架仿真分析56-57
• 6.3.2 扭转工况减重后车架仿真分析57-58
• 6.3.3 制动工况减重后车架仿真分析58-59
• 6.3.4 转弯工况减重后车架仿真分析59-60
• 6.4 试验验证60-62
• 6.5 本章小结62-64
• 总结与展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 附件71

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本文编号：1116714