某型SUV折叠式软顶参数化设计与工作可靠性分析

发布时间：2017-08-09 07:07

  本文关键词：某型SUV折叠式软顶参数化设计与工作可靠性分析

  更多相关文章： 软顶敞篷车 构型设计 参数化设计 优化设计 可靠性分析

【摘要】：敞篷车是指带有可开启车顶的汽车,不但拥有普通汽车的用途,而且可使人们享受阳光,与大自然亲密接触。随着我国经济快速发展和汽车市场的日益成熟,敞篷车日益受到消费者的青睐,销售量不断攀升。而中国市场完全由国外汽车厂商垄断,民族品牌急待发展成长。鉴于国内敞篷车设计领域的空白,本课题以某型军用SUV敞篷车改装项目为平台,对软顶敞篷车深入研究,旨在抛砖引玉,引领敞篷车相关领域研究,为软顶前期机构设计和可靠性研究打下一定基础。论文首先介绍了一种实用准确的软顶专利检索方法,并通过该方法检索国内外软顶专利,结合相关技术资料,总结出4种可行构型方案,提出软顶选型的一般方法。根据改装项目的车型特点,确定本次设计的软顶折叠机构构型。接着以两设计需求位置尺度综合,提取设计主参数,实现折叠机构参数化设计。在此基础上,使用CATIA PEO优化设计模块以折叠机构占用行李箱空间最小化为目标完成了机构的优化设计。最后使用边界表示法,用21个关键点构建软顶篷外形,建立其与折叠机构、车顶架的参数关联,总结出软顶框架整体设计参数,从而实现软顶框架参数化设计。以自顶向下的设计方法,结合知识工程应用,建立了软顶框架参数化模型,实现软顶快速设计,并对其运动仿真分析,验证了设计的合理性。可靠性分析方面,使用FMECA分析技术对软顶系统工作可靠性分析,完成了软顶系统FMEA表格编制和CA分析。采用FTA法分析顶篷锁定失效形式,以顶篷锁定失效为顶事件建立故障树。可靠性分析为软顶前期设计提供了一定的参考和依据。
【关键词】：软顶敞篷车 构型设计 参数化设计 优化设计 可靠性分析
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题研究背景和来源14-15
• 1.2 敞篷车发展状况15-18
• 1.2.1 敞篷车发展简史15-16
• 1.2.2 敞篷车分类16-18
• 1.3 敞篷车研究焦点18-20
• 1.4 本文研究的目的和主要内容20-22
• 第二章 软顶折叠机构构型设计22-33
• 2.1 软顶系统22-24
• 2.1.1 软顶系统组成22-24
• 2.1.2 软顶工作过程24
• 2.2 设计任务与要求24-25
• 2.2.1 设计任务24-25
• 2.2.2 设计要求25
• 2.2.3 车身主要参数25
• 2.3 软顶专利检索25-27
• 2.3.1 专利检索常用数据库25-26
• 2.3.2 软顶专利检索方法26-27
• 2.4 软顶折叠机构构型设计27-31
• 2.4.1 折叠机构数综合27
• 2.4.2 折叠机构构型设计方案27-30
• 2.4.3 构型方案确定30-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 软顶折叠机构参数化设计与最优综合33-49
• 3.1 折叠机构参数化设计33-37
• 3.1.1 折叠机构设计需求分析33
• 3.1.2 折叠机构尺寸综合33-37
• 3.1.3 参数化设计实现37
• 3.2 折叠机构优化数学模型37-40
• 3.2.1 设计变量37-38
• 3.2.2 目标函数38-39
• 3.2.3 约束条件39-40
• 3.3 模拟退火算法40-42
• 3.3.1 模拟退火算法基本流程40
• 3.3.2 Metropolis准则40-41
• 3.3.3 模拟退火算法优势41-42
• 3.4 基于PEO折叠机构优化设计42-48
• 3.4.1 CATIA产品优化设计模块42-43
• 3.4.2 优化环境设置43-44
• 3.4.3 问题选项卡参数设置44-46
• 3.4.4 约束选项卡参数设置46
• 3.4.5 优化计算结果46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 软顶框架参数化设计与运动仿真分析49-68
• 4.1 顶篷外形造型技术49-50
• 4.1.1 边界表示法49
• 4.1.2 几何模型形式49-50
• 4.2 软顶框架参数化设计50-54
• 4.2.1 顶篷外形线框模型构造50-51
• 4.2.2 折叠机构参数化设计51-52
• 4.2.3 顶架杆参数化设计52-53
• 4.2.4 尾架杆参数化设计53-54
• 4.2.5 软顶框架设计参数归纳54
• 4.3 软顶框架参数化建模54-62
• 4.3.1 自顶向下设计方法54-55
• 4.3.2 软顶框架参数化建模思路55-56
• 4.3.3 骨架模型（TBS）建立56-59
• 4.3.4 设计检验库建立59-60
• 4.3.5 参数发布60
• 4.3.6 零件创建与参数引用60-61
• 4.3.7 软顶框架虚拟装配61-62
• 4.4 软顶框架运动仿真分析62-67
• 4.4.1 CATIA运动仿真模块62-63
• 4.4.2 软顶框架虚拟样机建立63-64
• 4.4.3 软顶框架运动仿真分析64-67
• 4.5 本章小节67-68
• 第五章 基于FMECA和FTA软顶工作可靠性分析68-84
• 5.1 FMECA分析技术68-70
• 5.1.1 FMECA简介68-69
• 5.1.2 FMECA分析流程69-70
• 5.2 FTA分析技术70-71
• 5.2.1 FTA简介70
• 5.2.2 FTA分析步骤70
• 5.2.3 FMECA与FTA比较70-71
• 5.3 软顶系统FMECA71-80
• 5.3.1 定义分析系统71-72
• 5.3.2 任务阶段及任务功能72
• 5.3.3 工作环境剖面72
• 5.3.4 功能框图72-73
• 5.3.5 可靠性框图73-74
• 5.3.6 故障模式严酷度、故障发生概率等级相关分类74
• 5.3.7 FMEA分析74-78
• 5.3.8 危害度（CA）分析78-80
• 5.4 顶篷锁定失效FTA80-83
• 5.4.1 顶篷锁定失效故障分析81
• 5.4.2 故障树建立81-83
• 5.4.3 故障树定性分析83
• 5.5 本章小结83-84
• 第六章 总结和展望84-86
• 6.1 研究内容总结84
• 6.2 创新点84-85
• 6.3 展望85-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-91
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文91

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