某汽车扭力梁的实验分析及其结构优化
发布时间：2021-11-15 07:47
随着中国汽车产量的不断增加,能源短缺和环境污染已经成为中国汽车产业可持续发展的突出问题。轻型汽车成为当今节约型社会发展的需要。面对日益严峻的环境问题和能源短缺,轻量化是当前汽车领域一个十分迫切的问题。本文以某汽车扭力梁为研究对象,首先选取实验测试设备,了解实验测试工作原理,搭建实验平台,利用动态信号分析测试系统和模态测试软件LMS,对扭力梁工作应力和自由模态分别进行实验测试,获取扭力梁在扭转工况下的应力以及自由状态下固有频率,借助有限元软件HyperWorks完成了扭力梁有限元模型的建立和仿真分析,通过与实验测试结果对比,验证了有限元模型搭建与数值仿真分析的正确性。基于正确的有限元模型,进行向前制动、向后制动、侧向左和单侧深坑工况下的约束及力的加载并进行分析,随后分析计算扭力梁优化前的扭转刚度。以此为基础,分析了部件厚度对扭力梁质量、扭转刚度、最大应力和一阶固有频率的影响,选取纵臂厚度、横梁厚度、弹簧座厚度和轮轴板厚度四个部件厚度参数为优化变量。采用正交试验优化方法,选用纵臂、横梁、弹簧座和轮轴板厚度为变量因素,以扭力梁质量、扭转刚度、最大应力和一阶固有频率为优化目标,对部件厚度组合进...
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扭力梁在整车中的位置以及实物模型
出现过损坏的位置，同时兼顾对载荷比较敏感的位置[42]。本节所做应力实验是模拟汽车在扭转工况下扭力梁所受应力。扭转工况下，扭力梁两端跳动的幅度不一致，造成横梁的工作环境比较恶劣且容易损坏，横梁上受到的应力值较大且能反映部件的受力情况，所以在横梁正面及反面上选取适当点进行测试应力值，本章所选应变花粘贴位置如图 2-2 所示，其中位置 4# 为横梁反面的中点；位置 1# 和 2# 分布在4# 的左右两边且与 4# 相距 566mm ；位置 5# 和 6# 与 4# 相距 296mm ；位置 3# 为横梁正面中点。6#
(5) 应变花导线固定。为了在实验过程中，避免测量导线的晃动影响应变花工作甚至损坏应变花的现象出现，使用胶带将应变花自带导线固定在其粘贴位置附近。(6) 整体检查。当粘贴完成之后，应仔细检查应变花有无松动情况，相邻导线的贴有无相互影响，并再次利用万用表测量固定在扭力梁表面上的应变花阻值，确保粘贴后应变花阻值与粘贴前没有发生变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交试验的汽车白车身优化[J]. 刘伟,王平,夏洪兵,李琦,穆瑞林. 天津科技大学学报. 2018(03)
[2]基于CAE分析软件的扭力梁正向开发[J]. 周星. 汽车实用技术. 2017(21)
[3]我国乘用车轻量化进展与发展思考[J]. 王利刚,李军,李彤光. 汽车工艺与材料. 2017(09)
[4]解读《汽车轻量化调研报告》[J]. 杜莎. 汽车与配件. 2017(23)
[5]基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化[J]. 秦训鹏,冯佳伟,王永亮,金磊. 中国机械工程. 2017(14)
[6]响应面法复合车身结构优化[J]. 王萌,张合,王晓锋,何云峰,时岩,何博侠. 南京理工大学学报. 2017(02)
[7]某车型后扭力梁结构优化设计仿真分析[J]. 樊伟伟,贾红伟. 轻型汽车技术. 2016(Z2)
[8]发动机悬置对整车振动影响的研究[J]. 李芳. 柴油机设计与制造. 2016(02)
[9]山地果园轮式运输机车架结构分析与优化[J]. 吴伟斌,廖劲威,洪添胜,朱余清,冯运琳,支磊. 农业工程学报. 2016(11)
[10]轿车后扭梁轴结构改型优化[J]. 田欢乐,陈正康,黄军,胡礼,杜丽娟. 汽车实用技术. 2016(01)
硕士论文
[1]基于Kriging近似模型的扭力梁结构优化方法研究[D]. 李宁.湖南大学 2017
[2]汽车后桥壳结构强度的有限元分析及轻量化[D]. 刘建泽.中南林业科技大学 2015
[3]某经济型轿车后悬架扭力梁断面结构优化设计研究[D]. 彭悦.燕山大学 2015
[4]驱动桥壳轻量化研究及可靠性验证[D]. 雷根成.湖南大学 2014
[5]以轻量化为目标的汽车车身优化设计[D]. 黄磊.武汉理工大学 2013
[6]基于轻量化的车门结构优化[D]. 曾霁.湖南大学 2012
[7]基于有限元法的商用车驱动桥壳的结构分析与轻量化研究[D]. 黄小花.武汉理工大学 2011
本文编号：3496350
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扭力梁在整车中的位置以及实物模型
出现过损坏的位置，同时兼顾对载荷比较敏感的位置[42]。本节所做应力实验是模拟汽车在扭转工况下扭力梁所受应力。扭转工况下，扭力梁两端跳动的幅度不一致，造成横梁的工作环境比较恶劣且容易损坏，横梁上受到的应力值较大且能反映部件的受力情况，所以在横梁正面及反面上选取适当点进行测试应力值，本章所选应变花粘贴位置如图 2-2 所示，其中位置 4# 为横梁反面的中点；位置 1# 和 2# 分布在4# 的左右两边且与 4# 相距 566mm ；位置 5# 和 6# 与 4# 相距 296mm ；位置 3# 为横梁正面中点。6#
(5) 应变花导线固定。为了在实验过程中，避免测量导线的晃动影响应变花工作甚至损坏应变花的现象出现，使用胶带将应变花自带导线固定在其粘贴位置附近。(6) 整体检查。当粘贴完成之后，应仔细检查应变花有无松动情况，相邻导线的贴有无相互影响，并再次利用万用表测量固定在扭力梁表面上的应变花阻值，确保粘贴后应变花阻值与粘贴前没有发生变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交试验的汽车白车身优化[J]. 刘伟,王平,夏洪兵,李琦,穆瑞林. 天津科技大学学报. 2018(03)
[2]基于CAE分析软件的扭力梁正向开发[J]. 周星. 汽车实用技术. 2017(21)
[3]我国乘用车轻量化进展与发展思考[J]. 王利刚,李军,李彤光. 汽车工艺与材料. 2017(09)
[4]解读《汽车轻量化调研报告》[J]. 杜莎. 汽车与配件. 2017(23)
[5]基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化[J]. 秦训鹏,冯佳伟,王永亮,金磊. 中国机械工程. 2017(14)
[6]响应面法复合车身结构优化[J]. 王萌,张合,王晓锋,何云峰,时岩,何博侠. 南京理工大学学报. 2017(02)
[7]某车型后扭力梁结构优化设计仿真分析[J]. 樊伟伟,贾红伟. 轻型汽车技术. 2016(Z2)
[8]发动机悬置对整车振动影响的研究[J]. 李芳. 柴油机设计与制造. 2016(02)
[9]山地果园轮式运输机车架结构分析与优化[J]. 吴伟斌,廖劲威,洪添胜,朱余清,冯运琳,支磊. 农业工程学报. 2016(11)
[10]轿车后扭梁轴结构改型优化[J]. 田欢乐,陈正康,黄军,胡礼,杜丽娟. 汽车实用技术. 2016(01)
硕士论文
[1]基于Kriging近似模型的扭力梁结构优化方法研究[D]. 李宁.湖南大学 2017
[2]汽车后桥壳结构强度的有限元分析及轻量化[D]. 刘建泽.中南林业科技大学 2015
[3]某经济型轿车后悬架扭力梁断面结构优化设计研究[D]. 彭悦.燕山大学 2015
[4]驱动桥壳轻量化研究及可靠性验证[D]. 雷根成.湖南大学 2014
[5]以轻量化为目标的汽车车身优化设计[D]. 黄磊.武汉理工大学 2013
[6]基于轻量化的车门结构优化[D]. 曾霁.湖南大学 2012
[7]基于有限元法的商用车驱动桥壳的结构分析与轻量化研究[D]. 黄小花.武汉理工大学 2011
本文编号：3496350
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