本文關(guān)鍵詞：客車車身骨架有限元建模及輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CAE技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)。客車車身骨架是整車主要承載結(jié)構(gòu),基于有限元方法的車身CAE越來越受到人們的關(guān)注。國內(nèi)外相關(guān)研究已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成果。本文在調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,建立某客車車身骨架有限元模型,進(jìn)行了靜態(tài)應(yīng)力分析,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析研究,驗(yàn)證有限元模型的可信性。在此基礎(chǔ)對(duì)某客車進(jìn)行動(dòng)態(tài)(模態(tài))分析,指出其動(dòng)態(tài)性能上的優(yōu)缺點(diǎn),為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。為了近一步檢驗(yàn)車身骨架強(qiáng)度,在試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)車身強(qiáng)度進(jìn)行了加強(qiáng)路面的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析,試驗(yàn)結(jié)果表明某客車車身骨架強(qiáng)度存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間,為輕量化提供了依據(jù)和參考。 輕量化設(shè)計(jì)是本文研究的另一個(gè)方面。汽車輕量化不僅可以節(jié)省材料,而且有利于提高整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性并減少排放。本文輕量化設(shè)計(jì)是在進(jìn)行車身骨架強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)(模態(tài))CAE分析及靜動(dòng)強(qiáng)度態(tài)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,并結(jié)合相關(guān)研究及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出結(jié)構(gòu)輕量化方案。按照此方案,車身骨架共減輕174.7kg,達(dá)到減重5%以上的目標(biāo)。CAE分析表明,輕量化后的車身骨架應(yīng)力分布沒有較大的變化,強(qiáng)度滿足要求。 在建立有限元模型中,廣泛采用變截面梁和異型梁是本模型的一大特色。另外,對(duì)焊點(diǎn)處理和懸架的處理,從某種角度來說,提高了整個(gè)模型的分析精度。尤其是焊點(diǎn)的處理,廣泛用于轎車建模中,在客車建模中相關(guān)研究較少,本文是一個(gè)嘗試,效果較好。板梁模型較好地解決了建模時(shí)間和分析精度之間的矛盾,突出重點(diǎn),簡(jiǎn)化次要,模型更實(shí)用。
【關(guān)鍵詞】：客車車身骨架 有限元方法 強(qiáng)度分析 模態(tài)分析 靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：U463.82
【目錄】：

• 第一章 緒論14-20
• 1.1 引言14-15
• 1.2 研究背景15-16
• 1.3 研究意義16-17
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-20
• 第二章 結(jié)構(gòu)有限元理論及ANSYS軟件簡(jiǎn)介20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 有限單元法基本理論20-23
• 2.2.1 線彈性體靜力學(xué)問題20-22
• 2.2.2 求解的收斂條件22-23
• 2.2.3 單元分析及整體方程求解23
• 2.3 有限元單元理論23-27
• 2.3.1 空間梁理論——BEAM188單元特性23-25
• 2.3.2 薄板彎曲基本理論——SHELL63單元特性25-26
• 2.3.3 質(zhì)量單元——MASS2126-27
• 2.4 結(jié)構(gòu)整體剛度分析27
• 2.5 ANSYS軟件簡(jiǎn)介27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 車身結(jié)構(gòu)有限元模型30-39
• 3.1 引言30
• 3.2 車身有限元建模方法30-33
• 3.2.1 確定幾何模型30
• 3.2.2 力學(xué)模型的選擇30-31
• 3.2.3 車身骨架的離散化31-32
• 3.2.4 車身骨架建模的焊點(diǎn)處理32
• 3.2.5 約束條件的建立32-33
• 3.3 車身有限元模型33-38
• 3.3.1 幾何模型的生成33
• 3.3.2 有限元模型的建立33-36
• 3.3.2.1 材料屬性的指定33
• 3.3.2.2 梁橫截面的指定33-34
• 3.3.2.3 變截面梁在建模中的應(yīng)用34-35
• 3.3.2.4 板單元參數(shù)的指定35
• 3.3.2.5 網(wǎng)格的劃分35-36
• 3.3.3 車載質(zhì)量的處理36-37
• 3.3.4 模型的生成37-38
• 3.4 一種建模方法的說明38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 車身骨架結(jié)構(gòu)有限元靜態(tài)分析39-46
• 4.1 引言39
• 4.2 載荷工況分析39-45
• 4.2.1 水平彎曲工況39-40
• 4.2.2 緊急制動(dòng)工況計(jì)算40-41
• 4.2.3 急轉(zhuǎn)彎工況計(jì)算41-43
• 4.2.4 極限扭轉(zhuǎn)工況43-44
• 4.2.5 四種工況的比較44-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 車身骨架結(jié)構(gòu)有限元模態(tài)分析46-51
• 5.1 引言46
• 5.2 模態(tài)分析理論46-47
• 5.3 客車車身骨架模態(tài)分析47-50
• 5.3.1 車身動(dòng)態(tài)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)47
• 5.3.2 客車車身模態(tài)分析求解方法47-48
• 5.3.3 客車車身動(dòng)態(tài)分析48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 客車車身靜動(dòng)態(tài)電測(cè)51-68
• 6.1 車輛強(qiáng)度試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介51-54
• 6.1.1 機(jī)械量電測(cè)技術(shù)51
• 6.1.2 電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)和性能51-52
• 6.1.3 應(yīng)變片技術(shù)參數(shù)52
• 6.1.4 測(cè)量電橋特性52-54
• 6.2 客車強(qiáng)度靜動(dòng)態(tài)試驗(yàn)54-58
• 6.2.1 試驗(yàn)?zāi)康募耙?/span>54
• 6.2.2 試驗(yàn)方案及使用儀器54-57
• 6.2.3 測(cè)試內(nèi)容57
• 6.2.4 試驗(yàn)過程中的注意點(diǎn)57-58
• 6.3 試驗(yàn)結(jié)果分析58-67
• 6.3.1 靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果分析58-59
• 6.3.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果分析59-67
• 6.3.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)初步處理59-61
• 6.3.2.2 概率密度、累積密度分析61-63
• 6.3.2.3 應(yīng)力3σ區(qū)間分析63-66
• 6.3.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的頻譜分析66-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 第七章 車身骨架輕量化設(shè)計(jì)68-72
• 7.1 車身骨架輕量化設(shè)計(jì)68-69
• 7.2 輕量化結(jié)果分析與評(píng)價(jià)69-71
• 7.2.1 輕量化設(shè)計(jì)的強(qiáng)度分析69-71
• 7.2.2 輕量化設(shè)計(jì)的模態(tài)分析71
• 7.3 本章小結(jié)71-72
• 第八章 結(jié)論與展望72-74
• 8.1 結(jié)論72
• 8.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 碩士期間參與的科研項(xiàng)目78
• 碩士期間發(fā)表的論文78

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周偉;客車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2011年

2 牟偉杰;電源車車廂結(jié)構(gòu)分析及輕量化研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

3 魏寧波;基于ANSYS的全承載式客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

4 孫云云;基于某型客車CAD模型的建立及動(dòng)態(tài)特性仿真研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 胡方勤;半承載式客車車身骨架有限元建模分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

6 常建芳;鐵路行李車集載能力計(jì)算及試驗(yàn)方案研究[D];北京交通大學(xué);2008年

7 汪新偉;客車車身骨架靜動(dòng)態(tài)特性分析及輕量化設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

8 儲(chǔ)昭淼;基于有限元分析的客車車身骨架輕量化研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

9 王曉利;客車振動(dòng)特性的分析與研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

10 柏林;重型載貨汽車車架有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：客車車身骨架有限元建模及輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：260300