本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的重型貨車車架結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 車架是汽車上重要的承載部件,車輛所受到的各種載荷最終都傳遞給車架,因此,車架結(jié)構(gòu)性能的好壞直接關(guān)系到整車設(shè)計的成敗。通過有限元法對車架結(jié)構(gòu)進行性能分析,在設(shè)計時考慮車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,對提高整車的各種性能,降低設(shè)計與制造成本,增強市場競爭力等都具有十分重要的意義。大型通用有限元軟件ANSYS憑借其強大的分析功能和高度可靠性,在結(jié)構(gòu)靜力分析和動力分析以及優(yōu)化設(shè)計等方面具有無可比擬的優(yōu)越性。 本文以某重型貨車車架結(jié)構(gòu)為研究對象,通過對Pro/E和ANSYS軟件的學習、消化與吸收,采用實體單元,對車架結(jié)構(gòu)的有限元建模、車架結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)特性分析問題進行了研究。以實體單元為基礎(chǔ)創(chuàng)建了車架結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化模型和簡單的尺寸優(yōu)化模型,以車架的縱梁截面尺寸為設(shè)計變量,以車架結(jié)構(gòu)的總體積最小為優(yōu)化目標,對車架縱梁的截面尺寸進行優(yōu)化并分析了優(yōu)化結(jié)果。闡述了應用ANSYS進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本指導思想及方法,推廣到解決以板殼單元為基礎(chǔ)的車架優(yōu)化問題,根據(jù)實際需要調(diào)整優(yōu)化的設(shè)計變量、狀態(tài)變量以及目標函數(shù)。 通過對某重型貨車車架結(jié)構(gòu)的有限元仿真及優(yōu)化,得到了一些有益的結(jié)論,為車架的設(shè)計提供了指導作用。
【關(guān)鍵詞】：重型貨車車架 ANSYS 模態(tài)分析 拓撲優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U463.32
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題的背景8
• 1.2 論文選題的意義與目的8-9
• 1.2.1 論文選題的意義8-9
• 1.2.2 論文選題的目的9
• 1.3 有限元法在車架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用現(xiàn)狀及問題9-12
• 1.3.1 車架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析的概述9-10
• 1.3.2 車架結(jié)構(gòu)有限元模型的形式10
• 1.3.3 車架結(jié)構(gòu)有限元分析類型10-12
• 1.3.4 有限元法在車架結(jié)構(gòu)分析中存在的問題12
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 ANSYS 軟件的介紹13-23
• 2.1 ANSYS 軟件的介紹13-22
• 2.1.1 ANSYS 的發(fā)展概述13-14
• 2.1.2 ANSYS 的主要特點14
• 2.1.3 ANSYS 的主要功能14-16
• 2.1.4 ANSYS 的結(jié)構(gòu)分析文件16
• 2.1.5 ANSYS 提供的分析類型16-18
• 2.1.6 ANSYS 單元庫構(gòu)成體系18-19
• 2.1.7 ANSYS 中連接關(guān)系的處理19-20
• 2.1.8 ANSYS 網(wǎng)格檢查20-21
• 2.1.9 ANSYS 求解器簡介21-22
• 2.2 本章小結(jié)22-23
• 第三章 基于實體單元的車架結(jié)構(gòu)有限元建模23-31
• 3.1 Pro/Engineer 簡介23-24
• 3.1.1 Pro/E 發(fā)展歷程概述23
• 3.1.2 Pro/E 的基本功能23-24
• 3.1.3 Pro/E 的主要模塊24
• 3.2 Pro/E 幾何建模的注意事項及模型的簡化24-26
• 3.2.1 幾何建模的注意事項24-25
• 3.2.2 幾何建模的簡化25-26
• 3.3 建立車架模型26-30
• 3.3.1 建模時的簡化處理26-27
• 3.3.2 應用Pro/E 建立車架三維幾何模型27
• 3.3.3 應用ANSYS 對車架模型進行網(wǎng)格劃分27-28
• 3.3.4 對實體單元Solid92 的簡要介紹28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 車輛載荷的分析31-36
• 4.1 車輛載荷分類31-33
• 4.1.1 行駛載荷31-32
• 4.1.2 操作載荷32
• 4.1.3 特殊載荷32-33
• 4.2 車輛載荷影響因素分析33-34
• 4.2.1 載荷量和乘員人數(shù)33
• 4.2.2 行駛速度33
• 4.2.3 路面狀況33-34
• 4.2.4 駕駛操作34
• 4.3 車架受力情況模擬34-35
• 4.3.1 靜載荷34
• 4.3.2 動載荷34-35
• 4.4 本章小結(jié)35-36
• 第五章 車架結(jié)構(gòu)性能的分析與研究36-53
• 5.1 車架結(jié)構(gòu)的靜力性能分析36-42
• 5.1.1 靜力分析的基本概念及流程36-37
• 5.1.2 車架結(jié)構(gòu)靜力分析工況及約束處理37
• 5.1.3 車架結(jié)構(gòu)靜力分析規(guī)范37-39
• 5.1.4 車架結(jié)構(gòu)靜力分析結(jié)果39-42
• 5.2 車架結(jié)構(gòu)的動力性能分析42-52
• 5.2.1 車架的模態(tài)分析42-44
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)動力性能分析方程44
• 5.2.3 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣形成44-45
• 5.2.4 車架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析規(guī)范45-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 第六章 車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的初步研究53-78
• 6.1 拓撲優(yōu)化53-61
• 6.1.1 拓撲優(yōu)化的概念53-54
• 6.1.2 拓撲優(yōu)化的理論基礎(chǔ)54-57
• 6.1.3 拓撲優(yōu)化基本結(jié)構(gòu)的建立57-59
• 6.1.4 拓撲優(yōu)化結(jié)果的處理和分析59-61
• 6.2 優(yōu)化設(shè)計的理論基礎(chǔ)61-77
• 6.2.1 優(yōu)化設(shè)計的概念61
• 6.2.2 優(yōu)化設(shè)計的基本定義61-62
• 6.2.3 優(yōu)化設(shè)計的步驟62-67
• 6.2.4 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學描述67-68
• 6.2.5 ANSYS 的基本優(yōu)化方法68-69
• 6.2.6 優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型建立的原則69
• 6.2.7 簡單的車架縱梁優(yōu)化設(shè)計模型的建立69-73
• 6.2.8 定義優(yōu)化變量73
• 6.2.9 設(shè)置并運行優(yōu)化73-74
• 6.2.10 優(yōu)化結(jié)果及分析74-77
• 6.3 本章小結(jié)77-78
• 第七章 結(jié)論與展望78-80
• 7.1 結(jié)論78
• 7.2 展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-84
• 在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果84

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜現(xiàn)斌;張為春;;某礦用半掛車車架有限元分析及拓撲優(yōu)化[J];煤礦機械;2013年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王占亮;三十噸散裝物料自卸半掛車的研究與設(shè)計[D];河北科技大學;2010年

2 王建武;汽車輪胎試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析[D];吉林大學;2011年

3 魏小強;鉸接履帶運輸車車體和鉸接架強度剛度分析[D];吉林大學;2011年

4 張利那;數(shù)控機床用直線電機的優(yōu)化設(shè)計研究[D];河北工程大學;2011年

5 萬欣欣;高速運動堆垛機的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學;2011年

6 呂慶磊;三軸穩(wěn)定跟蹤平臺設(shè)計與研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

7 孫燦亮;一回路止回閥強度分析及優(yōu)化設(shè)計[D];哈爾濱工程大學;2011年

8 胡凱;新型摩擦偶合器設(shè)計與有限元分析[D];山東科技大學;2011年

9 張阿玲;一種電動汽車車身、車架結(jié)構(gòu)設(shè)計及其性能優(yōu)化[D];中北大學;2012年

10 張?zhí)m;多自由度雙軸車輛模型在波形路面上的動力分析[D];重慶交通大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的重型貨車車架結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：378481