節(jié)能與環(huán)保是汽車發(fā)展的永恒主題,隨著全球能源、環(huán)境、資源等方面問題的加劇,這個(gè)主題顯得更加突出。輕量化是汽車節(jié)能與環(huán)保的重要途徑。理論和實(shí)踐均表明,汽車的能耗與其重量近似成正比。轎車作為汽車家族中的重要一員,其輕量化意義尤為重大,因?yàn)槠湔加新食^汽車總量的三分之二。近些年來,汽車動(dòng)力電動(dòng)化和汽車駕駛智能化成為重要趨勢,這些前沿技術(shù)的發(fā)展也期待汽車輕量化技術(shù)的進(jìn)一步提升。隨著新材料的不斷發(fā)展和應(yīng)用新需求的不斷出現(xiàn),輕量化不斷面臨一些新的問題,尤其國內(nèi)汽車正向開發(fā)技術(shù)還處于成長和成熟階段,有不少輕量化的理論和實(shí)踐問題亟待進(jìn)一步探討和深入分析,以尋找更好解決辦法。本論文正是為了滿足這一汽車關(guān)鍵共性技術(shù)的發(fā)展需要開展了轎車輕量化領(lǐng)域的系統(tǒng)深入研究。首先,提出了面向輕量化設(shè)計(jì)及可靠性分析的轎車關(guān)鍵件工況模擬載荷的計(jì)算理論與方法,并構(gòu)建了面向轎車關(guān)鍵件的柔性共享的工況模擬載荷計(jì)算平臺(tái);然后,重點(diǎn)以基于輕量化材料應(yīng)用的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和優(yōu)化為主線,開展懸架、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和車身關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)及可靠性分析的理論和方法研究。本論文的主要研究方法及結(jié)果包括如下幾個(gè)方面:(1)針對汽車部件的正向開發(fā)流程,提出...

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 轎車輕量化技術(shù)的重要性及發(fā)展現(xiàn)狀分析
        1.1.1 轎車輕量化技術(shù)的背景及重要性
        1.1.2 轎車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 轎車結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)的若干難點(diǎn)問題
        1.2.1 材料選擇與工藝創(chuàng)新問題
        1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題
        1.2.3 可靠性分析與保障問題
    1.3 可靠性分析的基本理論與方法
        1.3.1 可靠性分析的一般概念
        1.3.2 可靠性設(shè)計(jì)與分析方法
        1.3.3 提高可靠性的方法及可靠性目標(biāo)的確定
    1.4 轎車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與可靠性分析的CAE技術(shù)基礎(chǔ)
        1.4.1 靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析CAE技術(shù)
        1.4.2 顯式分析與隱式分析CAE技術(shù)
        1.4.3 有限元單元類型與建模要點(diǎn)
    1.5 研究目標(biāo)定位與主要研究內(nèi)容
        1.5.1 研究定位和總體目標(biāo)
        1.5.2 主要研究內(nèi)容及章節(jié)結(jié)構(gòu)
第2章 面向輕量化設(shè)計(jì)與可靠性分析的轎車關(guān)鍵件工況模擬載荷計(jì)算理論和方法
    2.1 轎車運(yùn)行工況載荷的不確定性及其關(guān)鍵件設(shè)計(jì)載荷依據(jù)
        2.1.1 轎車運(yùn)行工況載荷的不確定性
        2.1.2 轎車關(guān)鍵件設(shè)計(jì)中的一般載荷依據(jù)
    2.2 轎車關(guān)鍵件工況模擬載荷計(jì)算方法
        2.2.1 轎車承載傳力系統(tǒng)的基本構(gòu)成及主要傳力路徑
        2.2.2 基于全正向開發(fā)條件下的源載荷強(qiáng)度準(zhǔn)則
        2.2.3 強(qiáng)化路面道路工況載荷模擬計(jì)算方法
    2.3 面向關(guān)鍵件工況模擬載荷計(jì)算的轎車整車仿真建模平臺(tái)構(gòu)建方法
        2.3.1 轎車承力關(guān)鍵件及整車仿真建模的柔性共享平臺(tái)構(gòu)建原則
        2.3.2 參數(shù)化輪胎模型構(gòu)建
        2.3.3 仿真共享參數(shù)庫構(gòu)建
        2.3.4 強(qiáng)化路面仿真建模
    2.4 顯式與隱式聯(lián)合仿真方法
        2.4.1 整車動(dòng)態(tài)仿真的總體思路
        2.4.2 子模型隱式仿真方法
        2.4.3 隱式與顯式聯(lián)合仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于載荷循環(huán)迭代的懸架關(guān)鍵件輕量化優(yōu)化及可靠性分析方法
    3.1 基于載荷循環(huán)迭代的懸架關(guān)鍵件輕量化設(shè)計(jì)流程
        3.1.1 懸架仿真模型建立
        3.1.2 載荷工況分析
        3.1.3 關(guān)鍵件受力分析
        3.1.4 基于載荷循環(huán)迭代的輕量化設(shè)計(jì)流程
    3.2 懸架鍛壓件結(jié)構(gòu)輕量化參數(shù)化優(yōu)化方法
        3.2.1 懸架鍛壓件結(jié)構(gòu)輕量化參數(shù)化模型
        3.2.2 懸架鍛壓件輕量化流程與尋優(yōu)策略
    3.3 懸架關(guān)鍵件的輕量化結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        3.3.1 擺臂輕量化參數(shù)優(yōu)化
        3.3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)輕量化參數(shù)優(yōu)化
    3.4 基于載荷一致性及載荷循環(huán)迭代的懸架關(guān)鍵件可靠性分析
        3.4.1 可靠性分析目標(biāo)設(shè)定與計(jì)算方法
        3.4.2 基于載荷一致性及載荷循環(huán)迭代的擺臂可靠性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)中復(fù)合結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)與基于制造誤差的可靠性分析方法研究
    4.1 電驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵件的載荷特征及可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)
        4.1.1 電驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及載荷類型與可靠度分配
        4.1.2 電驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵件的載荷特征及可靠性設(shè)計(jì)難點(diǎn)
        4.1.3 密封件的載荷特征及可靠性設(shè)計(jì)難點(diǎn)
    4.2 基于裝配誤差的電機(jī)主軸的輕量化設(shè)計(jì)與可靠性分析方法
        4.2.1 電機(jī)主軸的結(jié)構(gòu)特征及建模仿真
        4.2.2 電機(jī)主軸的輕量化設(shè)計(jì)及疲勞失效分析
        4.2.3 電機(jī)主軸裝配誤差對疲勞壽命影響分析
    4.3 基于多參數(shù)變化的減速箱輕量化設(shè)計(jì)與可靠性分析方法
        4.3.1 電驅(qū)傳動(dòng)減速箱的有限元模型及輕量化設(shè)計(jì)要點(diǎn)
        4.3.2 減速箱軸的可靠性分析
        4.3.3 電驅(qū)傳動(dòng)減速箱的機(jī)械可靠性分析
    4.4 基于內(nèi)壓增強(qiáng)的傳動(dòng)半軸的輕量化設(shè)計(jì)與失效分析
        4.4.1 傳動(dòng)半軸的結(jié)構(gòu)與載荷特征分析
        4.4.2 基于復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)半軸輕量化設(shè)計(jì)
        4.4.3 傳動(dòng)半軸的疲勞壽命分析
    4.5 基于剛度匹配性和幾何型面匹配性的減速箱的密封系統(tǒng)可靠性分析
        4.5.1 減速箱密封系統(tǒng)的基本構(gòu)成及幾何與力學(xué)特征
        4.5.2 基于剛度和公差影響的金屬密封面的可靠性分析
        4.5.3 基于剛度和公差影響的油封密封件可靠性分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 典型高強(qiáng)度鋼車身骨架復(fù)合梁的結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)及可靠性分析方法
    5.1 車身的一般結(jié)構(gòu)形式
    5.2 高強(qiáng)度鋼車身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
        5.2.1 高強(qiáng)鋼車身的強(qiáng)度與剛度的矛盾
        5.2.2 高強(qiáng)度鋼車身成型工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
        5.2.3 高強(qiáng)鋼零部件的連接
    5.3 基于波紋板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的車身骨架復(fù)合梁輕量化設(shè)計(jì)
        5.3.1 典型高強(qiáng)度鋼車身骨架梁的結(jié)構(gòu)形式與受力變形模式
        5.3.2 波紋板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要特征參數(shù)與仿真建模
        5.3.3 基于波紋板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的車身骨架復(fù)合梁的性能分析
    5.4 典型車身骨架梁的可靠性分析
        5.4.1 盒形骨架梁在極限載荷下的變形模式與失效研究
        5.4.2 骨架梁的焊接失效模式研究
        5.4.3 基于設(shè)計(jì)公差的骨架梁結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模式分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 輕量化樣車在強(qiáng)化路面可靠性試驗(yàn)的CAE建模仿真與道路試驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 整車強(qiáng)化路面可靠性試驗(yàn)基本要求及CAE仿真的主要難點(diǎn)
    6.2 基于柔性共享平臺(tái)的輕量化樣車整車動(dòng)態(tài)仿真建模
        6.2.1 車身系統(tǒng)與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)建模
        6.2.2 底盤系統(tǒng)建模
        6.2.3 聯(lián)合仿真結(jié)果及分析
    6.3 懸架K&C特性試驗(yàn)
    6.4 強(qiáng)化路面可靠性試驗(yàn)
    6.5 強(qiáng)化路面可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
    6.6 可靠性試驗(yàn)結(jié)果分析及仿真結(jié)果對比
        6.6.1 靜態(tài)測試-K&C特性參數(shù)試驗(yàn)與仿真的比較
        6.6.2 靜態(tài)測試-擺臂應(yīng)變試驗(yàn)與仿真的比較
        6.6.3 動(dòng)態(tài)工況-車身系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)試驗(yàn)與仿真的比較
        6.6.4 動(dòng)態(tài)工況-擺臂應(yīng)變試驗(yàn)與仿真的比較
    6.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 攻讀學(xué)位期間所參加的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3850650