【摘要】：隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展,汽車節(jié)能減排的問題日益受到人們的關(guān)注。汽車輕量化是汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑之一,已成為當(dāng)前和未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。本文以國內(nèi)某著名車企的一款全承載式長途旅游客車車身為研究對(duì)象,在調(diào)查國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)之上,采用仿真分析與實(shí)車測(cè)試相結(jié)合的方法,對(duì)整車骨架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度以及模態(tài)分析,并開展了整車骨架的輕量化設(shè)計(jì)。主要研究內(nèi)容如下:通過大型三維建模軟件CATIA建立車身骨架幾何模型,并將其導(dǎo)入有限元軟件Hypermesh中進(jìn)行模型簡(jiǎn)化、中面抽取、網(wǎng)格劃分、連接處理以及屬性賦予,從而建立了完整的車身骨架有限元模型。對(duì)客車日常運(yùn)行過程中最常見的滿載彎曲、緊急制動(dòng)、極限扭轉(zhuǎn)、緊急轉(zhuǎn)彎等四種典型工況設(shè)置相應(yīng)的約束和載荷,進(jìn)行強(qiáng)度和剛度分析,結(jié)果表明整車骨架的最大應(yīng)力值為290.7MPa,最大位移值為23.86mm,未超過材料所能承受的極限,滿足強(qiáng)度和剛度要求且存在一定的余量;運(yùn)用應(yīng)變電測(cè)法在滿載靜止工況下對(duì)整車骨架進(jìn)行實(shí)測(cè)試驗(yàn),將測(cè)試結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明兩者誤差小于10%,具有較高的一致性,驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性;使用Block Lanczos計(jì)算方法對(duì)車身骨架進(jìn)行模態(tài)分析,得到了車身骨架前八階自由模態(tài)頻率,其數(shù)值高于路面激勵(lì)頻率3Hz,低于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激振頻率37.5Hz,避免了共振現(xiàn)象的發(fā)生;論文還嘗試了該車在滿載條件下的約束模態(tài)分析。以型材厚度為設(shè)計(jì)變量,整車質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo),最大等效應(yīng)力低于材料的許用應(yīng)力為約束條件,建立了優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并基于靈敏度分析對(duì)整車骨架應(yīng)力較小的桿件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,最終使得車身骨架減少了 87Kg,占整車骨架質(zhì)量的5.04%。同時(shí),對(duì)優(yōu)化后的車身骨架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度以及模態(tài)分析,結(jié)果表明輕量化后的整車骨架滿足靜動(dòng)態(tài)特性要求,輕量化方案具有可行性,為今后同類型的客車輕量化設(shè)計(jì)提供一定的指導(dǎo)依據(jù)。
【圖文】：

增長使得世界經(jīng)濟(jì)溫和復(fù)蘇，汽車工業(yè)也因此得到了穩(wěn)步回升，２０１０年世界汽車產(chǎn)銷量逡逑分別為７７５８萬輛和７４９７萬輛。至２０１６年，全球汽車產(chǎn)銷量己經(jīng)上升到９４９８萬輛和９３８６逡逑萬輛，分別上升了邋２２．４３％、２５．２０％［１］，圖１－１展示了邋２０１０－２０１６年全球汽車產(chǎn)銷量。逡逑１００００邋ｆ邐￣￣邐—ｒｊ｜＿逡逑８０００逡逑２０００＇逡逑２０１０邐２０１１邐２０１２邐２０１３邐２０１４邐２０１５邐２０１６逡逑■全球產(chǎn)量（萬輛）邋■全球銷量Ｃ萬輛）逡逑圖１－丨２０１０－２０１６年全球汽車產(chǎn)銷量逡逑伴隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的推進(jìn)，中國等一系列發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)飛速增長［２］，，汽車逡逑產(chǎn)業(yè)更是發(fā)展迅猛。２０１６年我國汽車產(chǎn)銷總量再創(chuàng)歷史新高，取得了全年汽車產(chǎn)銷量逡逑２８１１．９萬輛和２８０２．８萬輛的好成績，同比增長１４．７６％和１３．７°／。，高于上年同期１１．５和逡逑９．０個(gè)百分點(diǎn)［３］。表卜１展示了邋２０１６年１－１２月我國汽車產(chǎn)銷量。逡逑表１－１邋２０１６年丨－１２月中國汽車產(chǎn)銷量（萬輛）逡逑汽車產(chǎn)量邐汽車銷量逡逑月份邋邐逡逑產(chǎn)量（萬輛）邐同比增長（％）邐銷量（萬輛）邐同比增長（％）逡逑１－２邋月邐４０６．９邐３．７邐４０８．７邐４．４逡逑３邐月邐２５２．１邐１０．３邐２４４邐８．８逡逑４邐月邐２１７邐４．３邐２１２．２邐６．３逡逑５邐月邐２０６．５邐５邐２０９．２邐９．８逡逑６邐月邐２０４．９邐１０．５邐２０７．１邐１４．６逡逑７邐月邐１９６邐２８．９邐１８５．２邐２３逡逑８邐月邐

增長使得世界經(jīng)濟(jì)溫和復(fù)蘇，汽車工業(yè)也因此得到了穩(wěn)步回升，２０１０年世界汽車產(chǎn)銷量逡逑分別為７７５８萬輛和７４９７萬輛。至２０１６年，全球汽車產(chǎn)銷量己經(jīng)上升到９４９８萬輛和９３８６逡逑萬輛，分別上升了邋２２．４３％、２５．２０％［１］，圖１－１展示了邋２０１０－２０１６年全球汽車產(chǎn)銷量。逡逑１００００邋ｆ邐￣￣邐—ｒｊ｜＿逡逑８０００逡逑２０００＇逡逑２０１０邐２０１１邐２０１２邐２０１３邐２０１４邐２０１５邐２０１６逡逑■全球產(chǎn)量（萬輛）邋■全球銷量Ｃ萬輛）逡逑圖１－丨２０１０－２０１６年全球汽車產(chǎn)銷量逡逑伴隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的推進(jìn)，中國等一系列發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)飛速增長［２］，汽車逡逑產(chǎn)業(yè)更是發(fā)展迅猛。２０１６年我國汽車產(chǎn)銷總量再創(chuàng)歷史新高，取得了全年汽車產(chǎn)銷量逡逑２８１１．９萬輛和２８０２．８萬輛的好成績，同比增長１４．７６％和１３．７°／。，高于上年同期１１．５和逡逑９．０個(gè)百分點(diǎn)［３］。表卜１展示了邋２０１６年１－１２月我國汽車產(chǎn)銷量。逡逑表１－１邋２０１６年丨－１２月中國汽車產(chǎn)銷量（萬輛）逡逑汽車產(chǎn)量邐汽車銷量逡逑月份邋邐逡逑產(chǎn)量（萬輛）邐同比增長（％）邐銷量（萬輛）邐同比增長（％）逡逑１－２邋月邐４０６．９邐３．７邐４０８．７邐４．４逡逑３邐月邐２５２．１邐１０．３邐２４４邐８．８逡逑４邐月邐２１７邐４．３邐２１２．２邐６．３逡逑５邐月邐２０６．５邐５邐２０９．２邐９．８逡逑６邐月邐２０４．９邐１０．５邐２０７．１邐１４．６逡逑７邐月邐１９６邐２８．９邐１８５．２邐２３逡逑８邐月邐
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.831

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本文編號(hào)：2627284