基于云模型的某客车车架多工况轻量化研究

发布时间：2024-02-16 05:31

　　本文在“全面加强生态环境保护,坚决打好污染防治攻坚战”的背景下,顺应节能环保装备制造潮流,以某混合动力客车车架为研究对象,结合有限元分析、基于载荷分布的多区域拓扑优化、试验设计、考虑稳健性及可靠度的尺寸优化和基于云模型改进层次分析法等方法,提出一套成形的客车车架轻量化方法。主要研究内容和结论如下:车架有限元分析。以原车架为模板,以尽最大可能去接近实际车架为原则,建立车架的有限元模型。将模型分别置于五种典型工况进行静力学分析,得出满载、加速、制动、转弯和扭转工况的安全系数分别为:2.8,2.9,2.8,1.8,1.6,各个工况均有安全系数盈余,存在优化空间。车架最优拓扑结构探索。针对拓扑优化中经常出现的材料集中堆积和集中挖空的现象,提出基于载荷分布的多区域拓扑优化。采用变密度优化方法以及优化准则算法对车架进行拓扑优化。根据优化结果,确定车架横梁的分布并重新建模,新车架相比于原车架质量减少31 kg,虽然减重比例较小,但得到更加合理的车架材料布置方案,为后续尺寸优化提供模板。考虑稳健性的尺寸优化。利用最优拉丁超立方方法筛选出对车架重量和性能影响较大15个参数作为优化对象并建立车架确定性优化...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1客车车架三维简化图

图2.1客车车架三维简化图车架有限元分析.1车架有限元模型建立客车车架主要采用Q345钢制造，具体的材料参数详见表2.2。在进行分析对模型单元类型进行选择，通过比较选择Solid187作为车架的单元类型，主要原因：（1）该单元是高阶3维10节点的固体结构....

图2.2车架有限元模型

图2.2车架有限元模型板弹簧刚度求解行有限元分析时，垂直刚度需要通过分析得到，在现有的研究中度一般由两种方法得到：（1）通过有限元方法进行求解。在三维进行三维建模，利用矩形截面梁来等效替代钢板弹簧，在有限元施加一个随时间改变的变力，对模型进行非线性分析，进而得到刚动力学方法进....

图2.3前钢板弹簧模型

对结合点适当合并。通过上述简化步骤，得到如图2.1所示的简化模型。图2.1客车车架三维简化图2.3车架有限元分析2.3.1车架有限元模型建立客车车架主要采用Q345钢制造，具体的材料参数详见表2.2。在进行分析之前需要对模型单元类型进行选择，通过比较选择Sol....

图2.4后钢板弹簧模型

青岛大学硕士学位论文簧进行模拟。钢板弹簧与后钢板弹簧组成，具体参数见表2.3、表2.立混合动力客车钢板弹簧[60]，如图2.3和图2.4。图2.3前钢板弹簧模型

本文编号：3900903