本文關(guān)鍵詞：輕型載貨汽車車架有限元分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 車架作為汽車的承載基體，安裝著發(fā)動機(jī)、傳動系、轉(zhuǎn)向系、懸架、駕駛室、貨廂等有關(guān)部件和總成，承受著傳遞給它的各種力和力矩。車架工作狀態(tài)比較復(fù)雜，無法用簡單的數(shù)學(xué)方法對其進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計算，而采用有限元方法可以對車架的靜動態(tài)特性進(jìn)行較為準(zhǔn)確的分析，從而使車架設(shè)計從經(jīng)驗設(shè)計進(jìn)入到科學(xué)設(shè)計階段。 本文運用有限元方法對某貨車車架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度分析，并根據(jù)分析結(jié)果，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提出了改進(jìn)意見。 首先，本文采用四節(jié)點殼單元和少部分的三角形單元對車架進(jìn)行離散建立有限元模型。在忠實于結(jié)構(gòu)主要力學(xué)特性的前提下，對車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡化。建立有限元模型時考慮了若干問題，比如：結(jié)構(gòu)簡化的處理，單元的選取，單元數(shù)量的控制，單元質(zhì)量的檢查，網(wǎng)格的布局，，還有連接方式的模擬。同時，文中也研究了影響有限元分析結(jié)果的各種因數(shù)，如單元大小、單元厚度、部件連接的模擬方法等。對車架有限元模型進(jìn)行了剛度強(qiáng)度分析、模態(tài)分析，找出了車架結(jié)構(gòu)中需要改進(jìn)的部位，并對車架進(jìn)行了靜、動態(tài)性能評價。 文中闡述了優(yōu)化設(shè)計的基本概念、基本方法以及建立優(yōu)化模型的基本原則。建立了車架結(jié)構(gòu)在扭轉(zhuǎn)工況下的殼單元優(yōu)化模型，以最大位移和最大應(yīng)力為約束條件，以車架的總質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo)對車架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，分析了優(yōu)化結(jié)果，并提出了改進(jìn)方案。
【關(guān)鍵詞】：車架 有限元分析 HyperMesh 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：U463.831
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 課題背景8
• 1.2 課題研究的意義和目的8-9
• 1.3 國內(nèi)外有限元分析的歷史與現(xiàn)狀9-10
• 1.4 課題研究的內(nèi)容10-11
• 第2章 有限元分析理論及軟件基礎(chǔ)11-22
• 2.1 有限元理論基礎(chǔ)11-16
• 2.1.1 彈性力學(xué)基本方程11-14
• 2.1.2 平面應(yīng)力問題14-16
• 2.2 建模軟件16-21
• 2.2.1 Pro/ENGINEER軟件簡介16-17
• 2.2.2 HyperWorks系列軟件介紹17-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 車架有限元建模22-30
• 3.1 車架綜述22-24
• 3.1.1 車架的要求22
• 3.1.2 車架的類型22-23
• 3.1.3 車架的制造工藝及材料23-24
• 3.1.4 某輕型貨車車架的結(jié)構(gòu)簡況及設(shè)計參數(shù)24
• 3.2 有限元建模24-29
• 3.2.1 車架幾何數(shù)據(jù)處理25
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分的基本原則25-26
• 3.2.3 網(wǎng)格的質(zhì)量控制26-27
• 3.2.4 單元類型選擇27
• 3.2.5 車架建模中關(guān)鍵技術(shù)問題的處理27-28
• 3.2.6 車架模型28-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第4章 車架靜態(tài)分析30-39
• 4.1 靜力分析基礎(chǔ)30-31
• 4.2 車架彎曲工況分析31-33
• 4.2.1 彎曲工況下約束與載荷31-32
• 4.2.2 彎曲工況結(jié)果分析32-33
• 4.3 車架扭轉(zhuǎn)工況分析33-35
• 4.3.1 扭轉(zhuǎn)工況下約束與載荷33-34
• 4.3.2 扭轉(zhuǎn)工況結(jié)果分析34-35
• 4.4 車架制動工況分析35-37
• 4.4.1 制動工況下約束與載荷35-36
• 4.4.2 制動工況結(jié)果分析36-37
• 4.5 本章小結(jié)37-39
• 第5章 車架模態(tài)分析39-49
• 5.1 模態(tài)分析方法39-40
• 5.2 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)40-41
• 5.3 模態(tài)提取方法41-42
• 5.4 車架模態(tài)計算與結(jié)果分析42-48
• 5.4.1 模態(tài)分析步驟42
• 5.4.2 模態(tài)分析計算42-47
• 5.4.3 汽車模態(tài)分析結(jié)果的評價指標(biāo)47
• 5.4.4 結(jié)果分析47-48
• 5.5 本章小結(jié)48-49
• 第6章 車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計49-56
• 6.1 優(yōu)化設(shè)計概述49-50
• 6.2 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型50-53
• 6.3 OptiStruct中的優(yōu)化方法53
• 6.4 車架優(yōu)化設(shè)計53-56
• 6.4.1 建立優(yōu)化設(shè)計模型53-54
• 6.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析54-56
• 第7章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60

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本文編號：266371