某型自卸車車架有限元分析及輕量化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 08:36
自卸車的車架一般由主車架和副車架共同構(gòu)建而成,主車架是自卸車的主要支撐部件,而副車架除對(duì)自卸車具有支撐作用外,還是貨箱和自卸車主車架之間的緩沖裝置,車架性能好壞直接影響汽車的整機(jī)性能,由于自卸車工作環(huán)境惡劣且工況多變,為保證汽車的使用性能,車架必須滿足一定的性能要求。為此,本文研究利用HyperMesh/OptiStruct對(duì)車架進(jìn)行靜力學(xué)分析與模態(tài)分析,校核該結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及動(dòng)態(tài)性能,并依據(jù)靜力學(xué)分析的結(jié)果進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文的主要研究工作如下:首先,運(yùn)用Pro/E 5.0軟件創(chuàng)建車架幾何模型并對(duì)其進(jìn)行合理簡(jiǎn)化。將創(chuàng)建好的車架幾何模型導(dǎo)入HyperMesh/OptiStruct中,并對(duì)車架模型進(jìn)行抽取中面、幾何清理、網(wǎng)格劃分、鋼板彈簧的等效模擬以及建立連接關(guān)系等處理,從而合理地建立車架有限元模型。然后,依據(jù)自卸車的實(shí)際工況,選取彎曲、扭轉(zhuǎn)、舉升、卸載四種工況進(jìn)行分析,并使用HyperMesh/OptiStruct軟件施加約束條件和載荷。通過(guò)分析四種工況下車架的應(yīng)力和變形情況,校驗(yàn)車架的強(qiáng)度和剛度。由分析結(jié)果得知車架存在材料利用率不高和扭轉(zhuǎn)工況下的強(qiáng)度不足的問(wèn)題,為此...
【文章來(lái)源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
總體研究路線
7圖 2.1 研究流程Fig.2.1 The process of research元軟件介紹(FEA)是一種伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的數(shù)的高效性、優(yōu)越性,使有限元法應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,,與之相對(duì)應(yīng)的則是各種有限元軟件相繼被開(kāi)發(fā)與HyperWorks 等已成為專家學(xué)者或各公司對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有s 是一個(gè)包含眾多功能的 CAE 軟件,其基本上可處理秀的前后處理以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能。本文利用 Hyp
(c)圖 2.2 車架三維數(shù)模Fig.2.2 The three-dimensional digital model of frame2.3.2 車架三維數(shù)模的導(dǎo)入在完成車架的三維數(shù)模后,需要將其導(dǎo)入 HyperMesh 中。HyperMesh 具有十分完善且強(qiáng)大的幾何模型導(dǎo)入功能,Pro/E 5.0 軟件的.asm 文件作為主流幾何文件之一,可被 HyperMesh 軟件直接識(shí)別。由于.asm 格式的可直接識(shí)別性,確保了該自卸車車架幾何模型可被直接導(dǎo)入,進(jìn)而為車架的分析結(jié)果的精確性提供了基礎(chǔ)的保障,避免了因格式轉(zhuǎn)換而造成幾何模型導(dǎo)入時(shí)可能會(huì)發(fā)生的丟失線面信息以及數(shù)據(jù)丟失、失真等問(wèn)題,以及因此而導(dǎo)致的模型存在偏差的情況。將車架的三維數(shù)模導(dǎo)入 HyperMesh后得到系統(tǒng)默認(rèn)的全局坐標(biāo)系,將左前輪中心點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn),Y 方向與車軸方向一致,指向右前輪中心點(diǎn),Z 方向垂直地面豎直向上,X 方向指向自卸車尾部。將車架的三維數(shù)模導(dǎo)入 HyperMesh 之后,還需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理,由于該車架總成的主要零部件皆為薄板結(jié)構(gòu),即該零件的厚度遠(yuǎn)小于該零件的長(zhǎng)度和寬度(一般為 10 倍以上),本文使用殼單元對(duì)車架各零部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在劃分網(wǎng)格之前,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]論自卸車副車架的功能與設(shè)計(jì)[J]. 玉曉軻,沈云春,黃成國(guó),彭陳益. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2013(12)
[2]基于Hypermesh的汽車驅(qū)動(dòng)橋殼有限元分析與疲勞壽命預(yù)測(cè)[J]. 楊志卿,王良模,榮如松,王國(guó)林,宋懷蘭. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(05)
[3]基于有限元法的自卸車副車架輕量化設(shè)計(jì)[J]. 李少東,左祎文,韓術(shù)亭. 專用汽車. 2009(S1)
[4]我國(guó)自卸車市場(chǎng)發(fā)展簡(jiǎn)析[J]. 韓林,拂曉. 商用汽車. 2008(04)
碩士論文
[1]TLD110寬體自卸車車架有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 馬錫勇.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]有限元法在重型載貨車車架輕量化中的應(yīng)用[D]. 李王兵.湖南大學(xué) 2017
[3]某倉(cāng)欄半掛車有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 許佩佩.山東理工大學(xué) 2017
[4]油罐掛車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 邢帥.山東理工大學(xué) 2017
[5]低輻射噪聲油底殼形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王振超.中北大學(xué) 2017
[6]工程專用自卸車車架疲勞壽命分析[D]. 張國(guó)棟.太原理工大學(xué) 2016
[7]某牽引車車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與分析[D]. 郭瑞武.太原理工大學(xué) 2016
[8]快遞物流車車架輕量化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 周友明.湖南大學(xué) 2016
[9]自卸車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉彥成.重慶大學(xué) 2014
[10]低平板半掛車車架的有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王宇.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3125231
【文章來(lái)源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
總體研究路線
7圖 2.1 研究流程Fig.2.1 The process of research元軟件介紹(FEA)是一種伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的數(shù)的高效性、優(yōu)越性,使有限元法應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,,與之相對(duì)應(yīng)的則是各種有限元軟件相繼被開(kāi)發(fā)與HyperWorks 等已成為專家學(xué)者或各公司對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有s 是一個(gè)包含眾多功能的 CAE 軟件,其基本上可處理秀的前后處理以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能。本文利用 Hyp
(c)圖 2.2 車架三維數(shù)模Fig.2.2 The three-dimensional digital model of frame2.3.2 車架三維數(shù)模的導(dǎo)入在完成車架的三維數(shù)模后,需要將其導(dǎo)入 HyperMesh 中。HyperMesh 具有十分完善且強(qiáng)大的幾何模型導(dǎo)入功能,Pro/E 5.0 軟件的.asm 文件作為主流幾何文件之一,可被 HyperMesh 軟件直接識(shí)別。由于.asm 格式的可直接識(shí)別性,確保了該自卸車車架幾何模型可被直接導(dǎo)入,進(jìn)而為車架的分析結(jié)果的精確性提供了基礎(chǔ)的保障,避免了因格式轉(zhuǎn)換而造成幾何模型導(dǎo)入時(shí)可能會(huì)發(fā)生的丟失線面信息以及數(shù)據(jù)丟失、失真等問(wèn)題,以及因此而導(dǎo)致的模型存在偏差的情況。將車架的三維數(shù)模導(dǎo)入 HyperMesh后得到系統(tǒng)默認(rèn)的全局坐標(biāo)系,將左前輪中心點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn),Y 方向與車軸方向一致,指向右前輪中心點(diǎn),Z 方向垂直地面豎直向上,X 方向指向自卸車尾部。將車架的三維數(shù)模導(dǎo)入 HyperMesh 之后,還需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理,由于該車架總成的主要零部件皆為薄板結(jié)構(gòu),即該零件的厚度遠(yuǎn)小于該零件的長(zhǎng)度和寬度(一般為 10 倍以上),本文使用殼單元對(duì)車架各零部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在劃分網(wǎng)格之前,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]論自卸車副車架的功能與設(shè)計(jì)[J]. 玉曉軻,沈云春,黃成國(guó),彭陳益. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2013(12)
[2]基于Hypermesh的汽車驅(qū)動(dòng)橋殼有限元分析與疲勞壽命預(yù)測(cè)[J]. 楊志卿,王良模,榮如松,王國(guó)林,宋懷蘭. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(05)
[3]基于有限元法的自卸車副車架輕量化設(shè)計(jì)[J]. 李少東,左祎文,韓術(shù)亭. 專用汽車. 2009(S1)
[4]我國(guó)自卸車市場(chǎng)發(fā)展簡(jiǎn)析[J]. 韓林,拂曉. 商用汽車. 2008(04)
碩士論文
[1]TLD110寬體自卸車車架有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 馬錫勇.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]有限元法在重型載貨車車架輕量化中的應(yīng)用[D]. 李王兵.湖南大學(xué) 2017
[3]某倉(cāng)欄半掛車有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 許佩佩.山東理工大學(xué) 2017
[4]油罐掛車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 邢帥.山東理工大學(xué) 2017
[5]低輻射噪聲油底殼形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王振超.中北大學(xué) 2017
[6]工程專用自卸車車架疲勞壽命分析[D]. 張國(guó)棟.太原理工大學(xué) 2016
[7]某牽引車車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與分析[D]. 郭瑞武.太原理工大學(xué) 2016
[8]快遞物流車車架輕量化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 周友明.湖南大學(xué) 2016
[9]自卸車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉彥成.重慶大學(xué) 2014
[10]低平板半掛車車架的有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王宇.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3125231
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