基于HyperWorks的自卸车车厢轻量化设计

发布时间：2021-10-14 20:17

　　随着国家采矿工程的日益发展,矿用自卸车也变得越来越畅销,由于自卸车自身重量大,耗油量成为用户在选择车型时非常关心的问题之一,因此对自卸车进行轻量化设计是目前各大厂商的主要发展方向。通过研究发现,自卸车车厢重量占据了整车重量的绝大部分,车厢轻量化是降低自卸车生产成本、减少燃油损耗的有效途径。本课题以某矿用自卸车车厢为研究对象,该款自卸车在投入使用后批量发生车厢破坏问题,通过实地调研并结合有限元计算,从结构优化、尺寸优化和替换轻质材料三方面对车厢进行改进,不断校核新车厢在危险工况下的应力和变形情况,最终解决了该自卸车车厢在使用过程中出现的变形严重和关键部位易开裂等问题,同时实现了车厢的轻量化设计,提升了产品竞争力。本文研究从以下三个方面进行:（1）原自卸车车厢三维造型及有限元建模分析。通过实地调研采集自卸车车厢故障信息,初步掌握车厢的主要破坏形式及发生位置。结合相关技术标准,根据自卸车在实际运输过程中经历的五种典型工况（匀速、急刹车、转弯、举升0°和举升11°）,对原车厢进行静力学分析和危险工况分析,结果表明:原车厢整体应力水平较低,但在一些受约束且截面积较小的位置容易出现应力集中,使得车... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 自卸车发展现状
    1.4 轻量化研究现状分析
    1.5 本文目的及研究内容
第2章 自卸车车厢结构与有限元建模
    2.1 引言
    2.2 自卸车车厢结构
    2.3 HyperWorks概述
        2.3.1 HyperWorks模块简介
        2.3.2 HyperWorks进行CAE分析的主要步骤
    2.4 车厢有限元建模
        2.4.1 模型导入与几何清理
        2.4.2 网格划分
        2.4.3 网格质量检查
        2.4.4 各种连接处理
        2.4.5 材料与属性
    2.5 本章小结
第3章 典型工况下的车厢破坏失效分析
    3.1 引言
    3.2 自卸车车厢现存破坏形式
    3.3 车厢设计准则
    3.4 加载方式及边界条件
        3.4.1 加载方式
        3.4.2 边界条件
    3.5 原车厢静强度分析
        3.5.1 匀速工况下模拟结果
        3.5.2 急刹车工况下模拟结果
        3.5.3 转弯工况下模拟结果
        3.5.4 举升0°工况下模拟结果
        3.5.5 举升11°工况下模拟结果
    3.6 危险工况分析
        3.6.1 前板总成应力和变形分析
        3.6.2 边板总成应力和变形分析
        3.6.3 底板总成应力和变形分析
    3.7 破坏形式产生原因
    3.8 本章小结
第4章 车厢轻量化方案设计
    4.1 引言
    4.2 底板总成改进设计
        4.2.1 材料改进
        4.2.2 梁截面改进
        4.2.3 改进后底板总成结构静强度分析
    4.3 车厢整体尺寸优化设计
        4.3.1 尺寸优化参数的定义
        4.3.2 尺寸优化结果
        4.3.3 新车厢急刹车工况模拟
        4.3.4 新车厢转弯工况模拟
        4.3.5 新车厢举升11°工况模拟
    4.4 高强钢金属三明治板车厢结构优化设计
        4.4.1 高强钢金属三明治板结构
        4.4.2 三明治边板车厢静力学分析
    4.5 本章小结
第5章 车厢焊装生产及质量跟踪检测
    5.1 引言
    5.2 车厢焊装生产
    5.3 质置跟踪检测
    5.4 本章小结
第6章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
研究生阶段科研成果
致谢



本文编号：3436771