本文關(guān)鍵詞：車架結(jié)構(gòu)輕量化設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學》 2013年

車架結(jié)構(gòu)輕量化設計研究

趙紫純  

【摘要】：隨著全球汽車保有量的與日俱增，環(huán)境污染和世界能源短缺問題日益嚴峻，輕型節(jié)能環(huán)保型車輛成為當今汽車工業(yè)研究開發(fā)的重點。汽車車架做為汽車重要的結(jié)構(gòu)部件，具有較大的質(zhì)量并承受著來自道路和裝載的各種復雜載荷作用，其結(jié)構(gòu)性能影響著整車的正常行駛。因此，在保證足夠的強度和剛度的前提下對車架進行輕量化設計具有重要的理論意義和實用價值。 在車架輕量化的途徑中，技術(shù)和資金嚴重制約著新材料和新制造工藝的應用，對結(jié)構(gòu)進行改進設計成為輕量化的重要技術(shù)方法。在對結(jié)構(gòu)進行設計分析時，有限元法分析計算能夠很好的模擬車架的實際受力情況，基本上解決了復雜結(jié)構(gòu)部件分析計算上的困難，從根本上改變了傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計方法。 本文在對國內(nèi)外車架輕量化研究現(xiàn)狀分析總結(jié)的基礎上，通過對汽車輕量化設計方法的研究，總結(jié)了一般車架結(jié)構(gòu)輕量化設計的技術(shù)途徑，并選取某型號的卡車車架作為工程實例進行分析驗證。在應用UG軟件按照卡車車架的實際結(jié)構(gòu)建立的三維實體模型的基礎上，，使用hypermesh平臺經(jīng)過幾何清理、網(wǎng)格劃分、連接方式和邊界條件的模擬建立了卡車車架的有限元分析模型。通過對車架有限元模型加載載荷和設定約束，應用有限元原理和OptiStruct平臺進行強度和剛度分析，得出車架的應力集中區(qū)域和位移變形最大位置，并對車架結(jié)構(gòu)進行強度和剛度評價，結(jié)果表明車架的剛強度滿足使用要求并有較大的輕量化潛力。根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)理論，通過定義優(yōu)化變量、約束函數(shù)和目標函數(shù)，建立了車架輕量化設計的數(shù)學模型，基于OptiStruct平臺進行尺寸優(yōu)化設計和形狀優(yōu)化設計，結(jié)果表明優(yōu)化后的車架質(zhì)量比原來減少了20.11%，達到了輕量化的目的，證明了一般車架結(jié)構(gòu)輕量化的技術(shù)途徑是可行的。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U463.32
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王利,朱曉東,張丕軍,陸匠心;汽車輕量化與先進的高強度鋼板[J];寶鋼技術(shù);2003年05期

2 廖日東;王健;左正興;馮慧華;;有限元技術(shù)在載貨車輛車架分析中的應用[J];車輛與動力技術(shù);2006年02期

3 李芳,凌道盛;工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計發(fā)展綜述[J];工程設計學報(機械·設備和儀器的開發(fā)技術(shù));2002年05期

4 蔡新;李洪煊;武穎利;朱杰;;工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究進展[J];河海大學學報(自然科學版);2011年03期

5 杜海珍;榮見華;;汽車車架結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設計[J];機械設計與研究;2007年01期

6 馮楨;于濤;曾齊福;;拓撲優(yōu)化方法在產(chǎn)品設計中的應用探索[J];機械設計與制造;2007年03期

7 馬迅,過學迅,趙幼平,閔曉煒;基于有限元法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靈敏度分析[J];機械科學與技術(shù);2002年04期

8 石琴;洪洋;張雷;姚成;;拓撲及參數(shù)優(yōu)化方法在專用汽車車架結(jié)構(gòu)設計中的應用[J];機械設計;2005年12期

9 燕戰(zhàn)秋,華潤蘭;論汽車輕量化[J];汽車工程;1994年06期

10 王健,張魯鄒,程耿東,郭旭;應力約束下車架的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設計[J];汽車工程;1997年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張顯波;商用車駕駛室白車身開發(fā)中輕量化材料的應用研究[D];吉林大學;2011年

2 孫根柱;基于HyperWorks的半掛車車架有限元分析和輕量化研究[D];青島理工大學;2010年

3 姚成;專用汽車結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設計及強度分析[D];合肥工業(yè)大學;2002年

4 宋發(fā)寶;大型天線座車車架輕量化設計研究[D];武漢理工大學;2008年

5 劉文華;高強度鋼板在汽車輕量化中的應用研究[D];武漢理工大學;2009年

6 李強;某重型載貨車車架有限元靜態(tài)及其試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

7 劉釗;重卡車架鉚接模擬方式研究及結(jié)構(gòu)靜態(tài)強度分析[D];合肥工業(yè)大學;2009年

8 柏林;重型載貨汽車車架有限元分析及拓撲優(yōu)化[D];合肥工業(yè)大學;2010年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁金喜;;厭氧發(fā)酵工藝動力學分析與優(yōu)化計算[J];安徽工學院學報;1988年01期

2 桂珍;平面組合體造型設計的簡易作圖[J];安徽機電學院學報(自然科學版);1997年01期

3 馬致遠;宋勃;;空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計淺析[J];安徽建筑;2009年05期

4 孫廷富;郭珉;郭安振;米文宇;陳大輝;喬立;李巖;呂緋;彭建中;李進軍;;高硅鋁合金缸套研制[J];兵器材料科學與工程;2010年01期

5 楊峻松;譚曉蘭;劉珍妮;張敏亮;王峰;;硅壓阻式傳感器的優(yōu)化分析[J];北方工業(yè)大學學報;2011年03期

6 馬鳳倉;馮偉駿;王利;張荻;;TWIP鋼的研究現(xiàn)狀[J];寶鋼技術(shù);2008年06期

7 王若平;韋偉;;輕量化鋁合金罐車罐體有限元分析[J];車輛與動力技術(shù);2011年04期

8 葉紅玲;隋允康;杜家政;邊炳傳;;應力約束下汽車車架結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設計[J];北京工業(yè)大學學報;2006年S1期

9 段紅杰,閻德元;復合材料整體異形構(gòu)件的CAD技術(shù)研究[J];北京航空航天大學學報;1999年05期

10 唐朋;林程;陳科;鈕翔;;基于殼梁單元耦合理論的車身有限元分析及其輕量化設計[J];北京工商大學學報(自然科學版);2008年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅明智;杜家政;;應用Hyperworks實現(xiàn)汽車車架結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化[A];北京力學會第18屆學術(shù)年會論文集[C];2012年

2 李輝;孫利平;雷龍;;板簧支架動態(tài)外載的計算和疲勞分析[A];第八屆河南省汽車工程科技學術(shù)研討會論文集(下)[C];2011年

3 李穎琎;昝建明;周建文;;多目標形貌優(yōu)化方法研究[A];結(jié)構(gòu)及多學科優(yōu)化工程應用與理論研討會’2009（CSMO-2009）論文集[C];2009年

4 張橋;張衛(wèi)紅;朱繼宏;;靜力載荷和隨機激勵下結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設計[A];中國計算力學大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學學術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

5 熊正榮;;大客車三段式車架設計[A];四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集[C];1991年

6 徐建全;陳銘年;林大同;;試論客車結(jié)構(gòu)輕量化[A];福建省科協(xié)第四屆學術(shù)年會提升福建制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略思考專題學術(shù)年會論文集[C];2004年

7 徐建全;陳銘年;林大同;;汽車車身結(jié)構(gòu)的接頭研究進展[A];福建省科協(xié)第四屆學術(shù)年會提升福建制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略思考專題學術(shù)年會論文集[C];2004年

8 隋允康;葉紅玲;杜家政;;結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化的發(fā)展及其模型轉(zhuǎn)化為獨立層次的迫切性——第十四屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議特邀報告[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第一冊）[C];2005年

9 熊旭鋼;張波;蔣國慶;;基于HyperMesh的某型車架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[A];第21屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2012年

10 方明剛;趙韓;曹文鋼;董迎暉;;某型號液壓機工作臺的輕量化設計[A];2008年安徽省科協(xié)年會機械工程分年會論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張紅哲;車身概念設計智能CAE關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];長春理工大學;2010年

2 高立新;轎車集成開發(fā)中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

3 段志東;基于廣義模塊化設計的快鍛液壓機機架力學特性研究[D];蘭州大學;2010年

4 盧兆剛;基于混合FE-SEA方法的汽車薄壁件中頻聲學特性預測及優(yōu)化研究[D];浙江大學;2011年

5 崔巖;超低碳烘烤硬化鋼板烘烤硬化性能的穩(wěn)定化研究[D];昆明理工大學;2010年

6 李春芳;太陽能電動車關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2011年

7 余天明;激光拼焊板制車門成形和剛度的數(shù)值仿真與試驗研究[D];吉林大學;2011年

8 李亦文;車身結(jié)構(gòu)抗撞性問題的簡化建模及優(yōu)化方法研究[D];吉林大學;2011年

9 佟國棟;高性能鎂合金的研究及其在汽車工業(yè)中的開發(fā)應用[D];吉林大學;2011年

10 郭立群;商用車車架拓撲優(yōu)化輕量化設計方法研究[D];吉林大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李偉;基于ANSYS平臺的拓撲優(yōu)化方法研究及其在離心機吊籃結(jié)構(gòu)設計中的應用[D];中國工程物理研究院;2010年

2 孫曉紅;小口徑深井救援機器人的設計研究[D];山東科技大學;2010年

3 宋留偉;復合隨動平臺分層優(yōu)化設計[D];哈爾濱工程大學;2010年

4 張雷;船用齒輪箱的靈敏度研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];哈爾濱工程大學;2010年

5 石麗麗;智能優(yōu)化算法對比研究及其在船體雙底結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應用[D];哈爾濱工程大學;2010年

6 韓滔;高速立式加工中心關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];大連理工大學;2010年

7 趙二鑫;車削中心靜動熱特性分析及床鞍結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[D];大連理工大學;2010年

8 劉玚;面向機身顫振模型的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法研究[D];大連理工大學;2010年

9 周建超;越野輪胎起重機吊臂結(jié)構(gòu)特性分析及優(yōu)化[D];湘潭大學;2010年

10 裴世聰;設計階段對工程造價的控制及影響的研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹洪濤;董軍;居雅楠;;基于MATLAB的鋼—混凝土組合梁截面多目標優(yōu)化設計[J];四川建筑科學研究;2008年01期

2 姚貴升;采用烘烤硬化鋼板(BH鋼)改善汽車車身外表零件的抗凹陷性能[J];寶鋼技術(shù);2000年04期

3 黃華,茹麗妙;重型運輸車車架的動力學分析[J];車輛與動力技術(shù);2001年02期

4 王顯會;許剛;李守成;包繼英;;特種車輛車架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設計研究[J];兵工學報;2007年08期

5 王柏齡;全鋁車身的研究及發(fā)展[J];汽車工業(yè)研究;2000年06期

6 任小靈,鐘渝;淺談汽車工業(yè)與鋁工業(yè)的發(fā)展[J];汽車工業(yè)研究;2000年06期

7 楊宇光,胡锫;客車車架結(jié)構(gòu)強度計算分析[J];長春光學精密機械學院學報;1998年02期

8 蔡志武,陳潔;某型車底架結(jié)構(gòu)的強度分析研究[J];重慶工業(yè)高等�？茖W校學報;2003年04期

9 劉小民;張文斌;;一種基于徑向基函數(shù)的近似模型構(gòu)造方法[J];燕山大學學報;2010年05期

10 柳春光;張利華;;遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡方法在橋梁震害預測中的應用[J];地震工程與工程振動;2008年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔新濤;多材料結(jié)構(gòu)汽車車身輕量化設計方法研究[D];天津大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂江濤;SX360型自卸車車架靜動態(tài)有限元分析及結(jié)構(gòu)改進[D];西安理工大學;2000年

2 廖愛華;200km/h高速客車車體優(yōu)化設計[D];大連鐵道學院;2002年

3 周建興;客車車身整體骨架強度與局部應力集中分析[D];武漢理工大學;2004年

4 趙倫峰;半掛液罐車結(jié)構(gòu)強度剛度有限元分析研究[D];吉林大學;2004年

5 王皎;重型特種車車架強度分析及其輕量化問題研究[D];武漢理工大學;2005年

6 白修山;半掛車車架結(jié)構(gòu)有限元分析[D];合肥工業(yè)大學;2005年

7 董振國;半掛牽引車車架有限元強度分析[D];青島大學;2005年

8 杜海珍;汽車典型結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法及應用研究[D];長沙理工大學;2004年

9 賈秋紅;摩托車車架結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化設計研究[D];西南交通大學;2005年

10 朱容慶;重型載重汽車車架輕量化設計研究[D];武漢理工大學;2006年

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 樊逸斌,朱茂桃 ,何志剛;客車車架結(jié)構(gòu)改進方案的對比分析[J];起重運輸機械;2005年08期

2 張勇;張力;徐宗俊;袁丁;;基于組合結(jié)構(gòu)的重車車架建模仿真及斷裂分析[J];計算機仿真;2005年12期

3 朱茂桃;鄒小龍;樊逸斌;;客車車架結(jié)構(gòu)改進方案分析[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2006年05期

4 白曉蘭;王恩林;;車架靜強度有限元分析[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2006年02期

5 廖日東;王健;左正興;馮慧華;;有限元技術(shù)在載貨車輛車架分析中的應用[J];車輛與動力技術(shù);2006年02期

6 薛大維;趙雨旸;;客車車架有限元靜力學分析[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2006年07期

7 姚杰;劉坤;;1241型重型卡車車架有限元模型的建立[J];遼寧師專學報(自然科學版);2006年04期

8 王廣云;王紅衛(wèi);李育文;陳國華;馬宇;;華越礦用車架的扭轉(zhuǎn)試驗及有限元模擬研究[J];實驗技術(shù)與管理;2007年10期

9 周偉;曾捷;梁大開;何仁;;基于光纖智能夾層的車架有限元分析與試驗研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年12期

10 葉勤;鄧亞東;王彥;譚偉;;一種輕型貨車車架有限元分析與優(yōu)化[J];武漢理工大學學報;2008年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉廣;許斌;楊積東;;重載車架剛-彈混合模型研究[A];第九屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文集[C];2007年

2 熊正榮;;大客車三段式車架設計[A];四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集[C];1991年

3 張思勤;姚凌云;申娟;洪愷;;8X4重卡雙片梁車架結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[A];第八屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2012全國計算機輔助工程（CAE）技術(shù)與應用高級研討會論文集[C];2012年

4 李偉朝;周玉森;;某商用車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

5 喬艷軍;;解放公司商用車車架生產(chǎn)工藝研究[A];第三屆十省區(qū)市機械工程學會科技論壇暨黑龍江省機械工程學會2007年年會論文（摘要）集[C];2007年

6 陳啟亮;王朋波;高巖;;基于實際道路載荷的卡車車架疲勞分析[A];第八屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2012全國計算機輔助工程（CAE）技術(shù)與應用高級研討會論文集[C];2012年

7 梁強;時中華;袁彥華;;水泥單車車架設計方法的改進[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

8 王劍;胡啟建;;平板車車架的靜動態(tài)分析[A];“2011西部汽車產(chǎn)業(yè)·學術(shù)論壇”暨四川省汽車工程學會四屆第九次學術(shù)年會論文集[C];2011年

9 黃睿;;主副一體整體式車架的改進[A];2012重慶汽車工程學會年會論文集[C];2012年

10 李鵬;譚志軍;倪城琳;黎朝琳;李承燕;;基于臺架試驗的重型商用車車架研究[A];西南汽車信息：2013年第6期（總第327期）[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高敬;[N];中國有色金屬報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭立群;商用車車架拓撲優(yōu)化輕量化設計方法研究[D];吉林大學;2011年

2 楊波;計及車架彈性的多軸重型越野車整車動態(tài)性能研究[D];華中科技大學;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘆偉;重型載貨汽車車架有限元分析及其實驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

2 路瑞剛;重型載貨汽車車架有限元分析與研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

3 劉丹;重型載貨汽車車架的有限元分析及優(yōu)化[D];合肥工業(yè)大學;2009年

4 蔣瑋;車架疲勞強度的數(shù)值仿真與試驗研究[D];上海交通大學;2008年

5 王學鵬;多功能電動車車架結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化[D];武漢理工大學;2010年

6 呂昌;基于虛擬樣機試驗平臺的車架動態(tài)特性分析[D];南京航空航天大學;2009年

7 劉永花;微型純電動車車架結(jié)構(gòu)性能分析與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

8 章適;基于模態(tài)應力恢復的車架疲勞壽命計算[D];合肥工業(yè)大學;2010年

9 汪偉;車架結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設計[D];南昌大學;2010年

10 展新;卡車車架輕量化設計[D];吉林大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：車架結(jié)構(gòu)輕量化設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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