基于精密铸造技术的副车架轻量化设计及成型研究

发布时间：2021-04-10 06:26

　　随着汽车技术的不断发展,轻量化研究已经成为行业研究热点。副车架是汽车底盘的重要组成部分,实现其轻量化不仅能够降低整车质量且对汽车的操稳性、舒适性有较大影响。本文针对某款车型的副车架,基于精密铸造技术利用铝合金材料替代原钢制材料,进行副车架的材料结构一体化设计,完成副车架的轻量化设计。主要研究内容如下:首先建立了刚柔耦合的副车架-前悬架多体动力学模型,并进行五种典型工况下的动力学仿真,提取了副车架关键硬点的载荷,为有限元分析与拓扑优化提供载荷信息;同时建立了副车架有限元模型,进行结构强度与模态分析,完成了副车架模态试验。通过试验与仿真结果对比验证所建模型的准确性。其次,对多目标拓扑优化理论与方法进行深入研究,基于折衷规划法分别建立了静态多刚度、动态固有频率和综合工况下的数学模型,运用正交试验的方法对各工况的权重系数进行优化,使拓扑优化结果更加合理。利用Optistruct实现了多工况下的副车架拓扑优化,结合拓扑优化结果与精密铸造工艺要求进行铝合金副车架结构的再设计,并以铝合金副车架各部件板厚为变量进行了尺寸优化,确定了副车架的最终结构。且对新结构进行了有限元分析,通过性能对比,验证了新结... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

某款铝合金副车架

计的副车架结构性能满足要求，需要对不同工况下种方法来提取副车架各硬点的载荷。分析车辆在不汽车部件设计的要求，选取五种典型工况进行分析向工况、右转弯工况、单轮跳动工况和倒车工况。工况的路面附着系数、纵向、侧向、垂向加速度的计算可以分别获到不同工况下各车轮的受力情况。表 2.1 典型工况的各项系数Tab 2.1 The coefficients of typical working conditions路面附着系数 纵向加速度/g 侧向加速度/g 垂1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0

第二章 副车架多体动力学及有限元分析车质量等。子系统模型，在 Adams/Car 标准界面中将各子型的建立工作[28]。的前悬架形式为麦弗逊式独立悬架。麦弗逊悬构简单、成本较低，有着优越的性能。由于 Ad可以在此基础上进行修改，首先测量出副车架硬点坐标，在已有的模型上进行对应硬点与部件为复杂的部件，如若在 Adams 中采用刚性体建比会有较大偏差，故进行副车架柔性体的建模车架模型，并提取副车架前 16 阶的模态，生[29]。最终生成的副车架柔性体如图 2.2 所示。


本文编号：3129138