發(fā)布時(shí)間：2022-05-06 19:57

　　隨著我國(guó)汽車市場(chǎng)的擴(kuò)大,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需求量也在持續(xù)增長(zhǎng)。其中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）由于其安全性、舒適性和環(huán)保性等眾多優(yōu)點(diǎn)而受到越來越多的重視。本文運(yùn)用有限元方法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,對(duì)某公司設(shè)計(jì)開發(fā)的管柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),從而提高汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的吸能特性和NVH性能。本文首先建立了轉(zhuǎn)向內(nèi)管壓入力影響因素的魚骨圖,通過排查分析確定轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)的過盈量設(shè)計(jì)值不合理,導(dǎo)致了轉(zhuǎn)向內(nèi)管壓入力異常。為了得到正確的過盈量取值范圍,首先在CATIA軟件中建立了“轉(zhuǎn)向外管-滑動(dòng)襯套-轉(zhuǎn)向內(nèi)管”的三維模型,導(dǎo)入到前處理軟件HyperMesh中進(jìn)行幾何清理與網(wǎng)格劃分。然后將網(wǎng)格模型導(dǎo)入有限元分析軟件ABAQUS中,設(shè)置過盈接觸屬性和邊界條件,計(jì)算得到不同過盈量下的轉(zhuǎn)向內(nèi)管壓入力和滑動(dòng)襯套接觸表面上應(yīng)力分布云圖,并通過壓裝試驗(yàn)驗(yàn)證有限模型的正確性。最后根據(jù)有限元分析結(jié)果,給出了合適的轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)過盈量取值范圍。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下,方向盤抖動(dòng)過大的現(xiàn)象,首先闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速振動(dòng)傳遞機(jī)理,并通過理論公式計(jì)算得到常見四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)怠速振動(dòng)頻率值。然后在CATIA軟件中建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)吸能機(jī)構(gòu)研究概述
        1.2.2 過盈配合研究概述
        1.2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)特性分析與優(yōu)化
    1.3 課題研究方法概述
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 理論基礎(chǔ)
    2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速方向盤振動(dòng)機(jī)理
    2.2 模態(tài)分析理論
    2.3 靈敏度分析理論
    2.4 響應(yīng)面法及優(yōu)化算法
        2.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法介紹
        2.4.2 響應(yīng)面模型構(gòu)建
        2.4.3 優(yōu)化算法
    2.5 本章小結(jié)
3 轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)壓入力分析
    3.1 轉(zhuǎn)向內(nèi)管壓裝力異常原因分析
        3.1.1 魚骨圖分析
        3.1.2 過盈量定義
    3.2 有限元接觸問題分析
        3.2.1 有限元接觸問題
        3.2.2 過盈配合處理
    3.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限元模型的建立
        3.3.1 幾何清理和網(wǎng)格劃分
        3.3.2 材料模型
        3.3.3 建立接觸對(duì)
        3.3.4 載荷與約束
    3.4 有限元計(jì)算結(jié)果
        3.4.1 不同過盈量下轉(zhuǎn)向內(nèi)管壓入力
        3.4.2 不同過盈量下滑動(dòng)襯套接觸壓力
    3.5 壓裝試驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)特性及其影響因素分析
    4.1 建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限元模型
    4.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析
    4.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)板件靈敏度分析
        4.3.1 定義設(shè)計(jì)變量
        4.3.2 定義優(yōu)化響應(yīng)
        4.3.3 定義尺寸優(yōu)化約束
        4.3.4 創(chuàng)建目標(biāo)函數(shù)
        4.3.5 參數(shù)設(shè)置
        4.3.6 靈敏度分析結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 基于響應(yīng)面法的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)性能優(yōu)化
    5.1 HyperStudy軟件簡(jiǎn)介
    5.2 建立優(yōu)化問題模型
    5.3 哈莫斯雷試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.4 響應(yīng)面模型
        5.4.2 響應(yīng)面模型誤差分析
        5.4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)特性優(yōu)化
    5.6 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后模態(tài)分析
    5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于序列二次規(guī)劃算法的加筋土擋墻布筋方案優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄭利鋒,董彥莉,韓云山,張軍,王鐵.  中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]微型電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向管柱支撐結(jié)構(gòu)耐撞性設(shè)計(jì)[J]. 鄭玉卿,朱西產(chǎn),董學(xué)勤,趙汝濤,馬志雄.  汽車工程. 2018(05)
[3]基于時(shí)域傳遞路徑分析與GT-SUIT仿真對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化[J]. 王若平,余云飛,何娟,洪森,趙穩(wěn).  汽車工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]基于精細(xì)化建模的進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)性能仿真與改進(jìn)[J]. 謝小平,李陽,王茜影,王晨輝,張引引.  汽車工程. 2018(02)
[5]多目標(biāo)遺傳算法在車身動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 王巖,陳無畏,謝有浩,鄧書朝.  汽車工程. 2017(11)
[6]某車型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)碰撞仿真建模方法[J]. 郝海舟,符志.  汽車工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性測(cè)試與優(yōu)化[J]. 陳劍,戎芳明.  中國(guó)機(jī)械工程. 2017(20)
[8]基于ANSYS Workbench對(duì)圓柱面過盈配合接觸應(yīng)力的研究[J]. 李亞洲,湯易升,陳煒,張西正.  天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]中國(guó)汽車工程學(xué)術(shù)研究綜述·2017[J]. 《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》編輯部.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(06)
[10]基于響應(yīng)面法的駕駛室懸置系統(tǒng)平順性優(yōu)化[J]. 劉維達(dá),王鐵,申晉憲,易晨陽.  汽車工程. 2017(03)

碩士論文
[1]基于傳遞路徑方法的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)特性研究與優(yōu)化控制[D]. 戎芳明.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]某車型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)怠速振動(dòng)分析與優(yōu)化[D]. 黃杰.江蘇大學(xué) 2016
[3]基于底盤激勵(lì)的汽車高速狀態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)抖動(dòng)分析及優(yōu)化[D]. 邵慧.湖南大學(xué) 2014
[4]汽車轉(zhuǎn)向管柱與人體模塊碰撞吸能研究[D]. 劉海峰.華南理工大學(xué) 2013
[5]轉(zhuǎn)向管柱吸能機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與CAE分析[D]. 高明.上海交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3651116