乘用车悬架CAE分析及流程自动化

发布时间：2017-07-29 23:00

  本文关键词：乘用车悬架CAE分析及流程自动化

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【摘要】：由于计算机技术的快速发展和分析理论的完善,多体动力学仿真技术与CAE技术在汽车设计领域的应用越发的重要,贯穿于汽车设计的各个模块。本文将动力学分析、有限元分析以及基于Tcl/tk的Hypermesh的二次开发技术相结合,建立双连杆后悬架以及麦弗逊前悬架多体动力学建模、在ADAMS中进行准静态加载分析、悬架的有限元分析以及悬架系统流程化系统的开发进行详细和深入的研究。首先,通过了解相关文献,对悬架系统的研究进行归纳分析。本文主要对悬架系统进行强度分析,围绕该问题解决的方法,必须确定悬架系统所受典型极限工况载荷。根据各典型极限工况的动载系数,计算出相应工况下的轮胎接地力。利用多体动力学软件ADAMS/CAR建立仿真模型,以各典型极限工况的轮胎接地力为边界条件进行准静态分析,提取出悬架系统中各铰接点的载荷。其次,在Hypermesh软件中建立悬架系统的有限元模型,将获取悬架系统各铰接点的力作为有限元分析的边界条件。通过对副车架的有限元分析,研究悬架在不同工况下的强度特性;通过模态分析,分析悬架系统的振动特性。为以后悬架系统的设计与优化做参考,同时也为二次开发做流程规范。最后,因为CAE分析软件在实际的应用操作中操作无法统一规范,造成开发效率相对较低。因此详细研究整个仿真流程,以Hypermesh为软件开发平台,开发悬架的CAE分析流程自动化系统。具体分析Hypermesh在模态分析及静力分析时常规操作流程,以此作为流程开发的基本原则。借助Tcl/Tk语言和Hypermesh自带的命令函数,开发具备相应功能模块的界面。最终,通过前控制臂算例使得流程自动化系统得以在分析中得到验证。
【关键词】：悬架 载荷提取 Hypermesh Tcl/Tk 流程自动化系统
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 乘用车悬架研究的发展12-14
• 1.2.2 CAE分析流程自动化发展及应用14-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 2 悬架载荷的提取16-32
• 2.1 典型极限工况概述16-17
• 2.2 典型极限工况接地力理论计算17-19
• 2.2.1 轮胎接地力理论公式符号说明17
• 2.2.2 轮胎接地力理论公式符号说明17-18
• 2.2.3 相关参数值及各工况轮胎接地载荷18-19
• 2.3 双连杆后悬架系统19-27
• 2.3.1 双连杆后悬架结构19-20
• 2.3.2 悬架各连接点的约束关系20
• 2.3.3 双连杆独立悬架的特点20-21
• 2.3.4 双连杆独立悬架参数21-22
• 2.3.5 双连杆悬架在ADAMS/CAR模块建模22-27
• 2.4 麦弗逊前悬架系统建模27-28
• 2.4.1 麦弗逊悬架结构27
• 2.4.2 麦弗逊悬架结构参数27-28
• 2.4.3 建立麦弗逊悬架模型28
• 2.5 悬架系统在ADAMS/CAR模型仿真计算28-30
• 2.5.1 双连杆后悬架仿真结果29
• 2.5.2 麦弗逊前悬架仿真结果29-30
• 2.6 本章小结30-32
• 3 悬架系统的有限元分析32-42
• 3.1 有限元理论32-34
• 3.1.1 有限元基本理论32-34
• 3.2 悬架副车架有限元模型建立34
• 3.2.1 副车架网格参数34
• 3.3 悬置后副车架模态分析34-36
• 3.4 后副车架强度分析36-41
• 3.4.1 强度分析边界条件36-37
• 3.4.2 副车架强度计算37-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 基于TCL/TK语言的二次开发42-60
• 4.1 TCL/TK语言介绍42
• 4.2 HYPERWORKS自带语言工具介绍42-43
• 4.2.1 Hyperworks自带功能函数43
• 4.2.2 Hyperworks自带GUI函数43
• 4.3 HYPERESH CAE流程化系统的开发43-47
• 4.3.1 HyperMesh CAE流程自动化系统的开发流程44-47
• 4.4 前后处理模块的设计与实现47-54
• 4.4.1 几何清里模块设计与实现47-49
• 4.4.2 有限元模型检查49
• 4.4.3 建立属性加载模块49-54
• 4.5 模态分析的设置与实现54-56
• 4.5.1 模态分析常规过程54-55
• 4.5.2 模态分析设置的设计与实现55-56
• 4.6 强度分析的设置与实现56-58
• 4.6.1 一般强度分析流程56-57
• 4.6.2 强度分析的设置与实现57-58
• 4.7 本章小结58-60
• 5 CAE流程化自动系统的应用60-68
• 5.1 有限元模型前处理60-64
• 5.2 模态分析64-65
• 5.3 强度分析65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 6 总结与展望68-70
• 6.1 总结68
• 6.2 展望68-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-74
• 附录74

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本文编号：591418