轻型载货汽车车架有限元分析与优化

发布时间：2017-03-25 00:11

  本文关键词：轻型载货汽车车架有限元分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成，承受着传递给它的各种力和力矩。车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。 本文运用有限元方法对某货车车架进行强度、刚度分析，并根据分析结果，进行优化设计，提出了改进意见。 首先，本文采用四节点壳单元和少部分的三角形单元对车架进行离散建立有限元模型。在忠实于结构主要力学特性的前提下，对车架结构进行必要的简化。建立有限元模型时考虑了若干问题，比如：结构简化的处理，单元的选取，单元数量的控制，单元质量的检查，网格的布局，，还有连接方式的模拟。同时，文中也研究了影响有限元分析结果的各种因数，如单元大小、单元厚度、部件连接的模拟方法等。对车架有限元模型进行了刚度强度分析、模态分析，找出了车架结构中需要改进的部位，并对车架进行了静、动态性能评价。 文中阐述了优化设计的基本概念、基本方法以及建立优化模型的基本原则。建立了车架结构在扭转工况下的壳单元优化模型，以最大位移和最大应力为约束条件，以车架的总质量最小为优化目标对车架进行优化设计，分析了优化结果，并提出了改进方案。
【关键词】：车架 有限元分析 HyperMesh 优化设计
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U463.831
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-11
• 1.1 课题背景8
• 1.2 课题研究的意义和目的8-9
• 1.3 国内外有限元分析的历史与现状9-10
• 1.4 课题研究的内容10-11
• 第2章 有限元分析理论及软件基础11-22
• 2.1 有限元理论基础11-16
• 2.1.1 弹性力学基本方程11-14
• 2.1.2 平面应力问题14-16
• 2.2 建模软件16-21
• 2.2.1 Pro/ENGINEER软件简介16-17
• 2.2.2 HyperWorks系列软件介绍17-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 车架有限元建模22-30
• 3.1 车架综述22-24
• 3.1.1 车架的要求22
• 3.1.2 车架的类型22-23
• 3.1.3 车架的制造工艺及材料23-24
• 3.1.4 某轻型货车车架的结构简况及设计参数24
• 3.2 有限元建模24-29
• 3.2.1 车架几何数据处理25
• 3.2.2 网格划分的基本原则25-26
• 3.2.3 网格的质量控制26-27
• 3.2.4 单元类型选择27
• 3.2.5 车架建模中关键技术问题的处理27-28
• 3.2.6 车架模型28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第4章 车架静态分析30-39
• 4.1 静力分析基础30-31
• 4.2 车架弯曲工况分析31-33
• 4.2.1 弯曲工况下约束与载荷31-32
• 4.2.2 弯曲工况结果分析32-33
• 4.3 车架扭转工况分析33-35
• 4.3.1 扭转工况下约束与载荷33-34
• 4.3.2 扭转工况结果分析34-35
• 4.4 车架制动工况分析35-37
• 4.4.1 制动工况下约束与载荷35-36
• 4.4.2 制动工况结果分析36-37
• 4.5 本章小结37-39
• 第5章 车架模态分析39-49
• 5.1 模态分析方法39-40
• 5.2 模态分析理论基础40-41
• 5.3 模态提取方法41-42
• 5.4 车架模态计算与结果分析42-48
• 5.4.1 模态分析步骤42
• 5.4.2 模态分析计算42-47
• 5.4.3 汽车模态分析结果的评价指标47
• 5.4.4 结果分析47-48
• 5.5 本章小结48-49
• 第6章 车架结构的优化设计49-56
• 6.1 优化设计概述49-50
• 6.2 优化设计的数学模型50-53
• 6.3 OptiStruct中的优化方法53
• 6.4 车架优化设计53-56
• 6.4.1 建立优化设计模型53-54
• 6.4.2 优化结果分析54-56
• 第7章 结论56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

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4 甘明;李楚舒;;杂交空间结构程序(HSA)开发[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年

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9 张美超;肖进;黄文华;李义凯;钟世镇;;腰椎小关节接触模型的有限元分析[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年

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1 龚逸奇;渤船重工成功研发船舶有限元分析计算软件[N];中国船舶报;2009年

2 张巍 静观;车架厂掀起生产热潮确保首季开门红[N];朝阳日报;2009年

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4 力纳;在高端赛场和洋品牌一较高下[N];消费日报;2009年

5 张雷;保险公司定损不当被判赔偿[N];中国消费者报;2003年

6 饶文波 李向阳;车架上的摇篮[N];山西日报;2000年

7 张蕊;依托技术创新 全面降低成本[N];焦作日报;2007年

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1 毕见强;2A12铝块体超细晶材料的制备、模拟及细化机制的研究[D];山东大学;2005年

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