本文在“全面加強生態(tài)環(huán)境保護,堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)”的背景下,順應節(jié)能環(huán)保裝備制造潮流,以某混合動力客車車架為研究對象,結合有限元分析、基于載荷分布的多區(qū)域拓撲優(yōu)化、試驗設計、考慮穩(wěn)健性及可靠度的尺寸優(yōu)化和基于云模型改進層次分析法等方法,提出一套成形的客車車架輕量化方法。主要研究內(nèi)容和結論如下:車架有限元分析。以原車架為模板,以盡最大可能去接近實際車架為原則,建立車架的有限元模型。將模型分別置于五種典型工況進行靜力學分析,得出滿載、加速、制動、轉彎和扭轉工況的安全系數(shù)分別為:2.8,2.9,2.8,1.8,1.6,各個工況均有安全系數(shù)盈余,存在優(yōu)化空間。車架最優(yōu)拓撲結構探索。針對拓撲優(yōu)化中經(jīng)常出現(xiàn)的材料集中堆積和集中挖空的現(xiàn)象,提出基于載荷分布的多區(qū)域拓撲優(yōu)化。采用變密度優(yōu)化方法以及優(yōu)化準則算法對車架進行拓撲優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化結果,確定車架橫梁的分布并重新建模,新車架相比于原車架質量減少31 kg,雖然減重比例較小,但得到更加合理的車架材料布置方案,為后續(xù)尺寸優(yōu)化提供模板�？紤]穩(wěn)健性的尺寸優(yōu)化。利用最優(yōu)拉丁超立方方法篩選出對車架重量和性能影響較大15個參數(shù)作為優(yōu)化對象并建立車架確定性優(yōu)化...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1客車車架三維簡化圖

圖2.1客車車架三維簡化圖車架有限元分析.1車架有限元模型建立客車車架主要采用Q345鋼制造，具體的材料參數(shù)詳見表2.2。在進行分析對模型單元類型進行選擇，通過比較選擇Solid187作為車架的單元類型，主要原因：（1）該單元是高階3維10節(jié)點的固體結構....

圖2.2車架有限元模型

圖2.2車架有限元模型板彈簧剛度求解行有限元分析時，垂直剛度需要通過分析得到，在現(xiàn)有的研究中度一般由兩種方法得到：（1）通過有限元方法進行求解。在三維進行三維建模，利用矩形截面梁來等效替代鋼板彈簧，在有限元施加一個隨時間改變的變力，對模型進行非線性分析，進而得到剛動力學方法進....

圖2.3前鋼板彈簧模型

對結合點適當合并。通過上述簡化步驟，得到如圖2.1所示的簡化模型。圖2.1客車車架三維簡化圖2.3車架有限元分析2.3.1車架有限元模型建立客車車架主要采用Q345鋼制造，具體的材料參數(shù)詳見表2.2。在進行分析之前需要對模型單元類型進行選擇，通過比較選擇Sol....

圖2.4后鋼板彈簧模型

青島大學碩士學位論文簧進行模擬。鋼板彈簧與后鋼板彈簧組成，具體參數(shù)見表2.3、表2.立混合動力客車鋼板彈簧[60]，如圖2.3和圖2.4。圖2.3前鋼板彈簧模型

本文編號：3900903