本文關(guān)鍵詞：轎車車身結(jié)構(gòu)力學特征及輕量化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 如今,汽車已成為現(xiàn)代生活不可缺少的一種交通工具。一個國家的汽車制造業(yè)的水平,在很大程度上也反映了其科學技術(shù)水平。車身在整個汽車結(jié)構(gòu)中,不論就重量還是就成本而言,都占有相當大的比重。車身是汽車的三大總成之一,車身結(jié)構(gòu)的合理與美觀直接影響到整車,車身結(jié)構(gòu)設(shè)計直接決定整車的安全性、舒適性、美觀性以及由車身外形與空氣動力性能決定的操縱穩(wěn)定性、動力性、經(jīng)濟性等。車身是轎車的關(guān)鍵總成,它的構(gòu)造決定了整車的力學特性。以有限元法為基礎(chǔ)的車身結(jié)構(gòu)分析己成為一種面向車身結(jié)構(gòu)設(shè)計全過程的分析方法,車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程也隨之成為一種設(shè)計與分析并行的過程�，F(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)分析不僅賦予了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計新的特點,促進了現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)設(shè)計新趨勢的形成,而且已成為車身結(jié)構(gòu)設(shè)計中最有意義的內(nèi)容。本文的主要內(nèi)容及研究成果如下: 本文對有限元分析的基本理論和有限元分析步驟進行了系統(tǒng)的闡述;對常用有限元分析軟件ANSYS和HyperMesh的基本處理模塊做了詳細介紹。 以某微型車為例,對車身結(jié)構(gòu)按照分總成進行了詳細介紹;對車身結(jié)構(gòu)的力學特征和主斷面設(shè)計方法進行了較為系統(tǒng)的分析。 對車身結(jié)構(gòu)有限元模型建模時幾個關(guān)鍵技術(shù)問題的處理進行了論述,包括:車身鈑金件上焊點的模擬,翻邊、孔和加強筋的處理,單元選擇和網(wǎng)格劃分等等。 建立了某微型車的發(fā)動機艙蓋有限元模型,對該模型進行了低階模態(tài)分析。對車身結(jié)構(gòu)進行低階模態(tài)分析不但可以考察車身結(jié)構(gòu)的剛度,還可以指導(dǎo)人們對車身結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化分析。 以板厚為變量,對發(fā)動機艙蓋進行了靈敏度分析,根據(jù)分析結(jié)果對靈敏度較高的發(fā)動機艙蓋內(nèi)板進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文主要考慮車身結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)頻率的提高和車身結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計兩方面的優(yōu)化問題。 本課題對車身結(jié)構(gòu)進行了較為系統(tǒng)的動態(tài)分析,所建立的“模態(tài)分析—靈敏度分析—優(yōu)化分析”過程能應(yīng)用于其它相關(guān)研究,為其它相關(guān)研究積累了一定的可借鑒的經(jīng)驗。對車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析和實現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：車身 力學特征 模態(tài)分析 優(yōu)化分析 輕量化
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U463.82
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 CAE分析技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外車身結(jié)構(gòu)分析的發(fā)展概況10-12
• 1.3 現(xiàn)代汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點12
• 1.4 本文研究的內(nèi)容和意義12-14
• 第二章 有限元法的基本理論及軟件介紹14-34
• 2.1 有限元的基本理論14-16
• 2.1.1 有限元的基本概念14
• 2.1.2 有限元法的發(fā)展14-16
• 2.2 有限元法分析的基本步驟16-24
• 2.2.1 線彈性體靜力學問題16-18
• 2.2.2 線彈性體穩(wěn)定問題18
• 2.2.3 求解的收斂條件18-20
• 2.2.4 單元分析及整體方程求解20-24
• 2.3 汽車設(shè)計中常用的單元24-29
• 2.3.1 殼體結(jié)構(gòu)單元分析基本理論24-25
• 2.3.2 空間梁單元分析基本理論25-29
• 2.4 三維設(shè)計軟件CATIA V5及有限元軟件ANSYS、HyperMesh的介紹29-33
• 2.4.1 三維設(shè)計軟件CATIA V529-30
• 2.4.2 ANSYS軟件的簡介30-32
• 2.4.3 HyperMesh軟件簡介32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 車身結(jié)構(gòu)及其力學特征34-46
• 3.1 車身結(jié)構(gòu)介紹34-38
• 3.1.1 發(fā)動機艙包括車身前部結(jié)構(gòu)和前圍結(jié)構(gòu)34-35
• 3.1.2 車身地板結(jié)構(gòu)35-36
• 3.1.3 車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)36
• 3.1.4 車身頂蓋結(jié)構(gòu)36-37
• 3.1.5 車身后部結(jié)構(gòu)37
• 3.1.6 發(fā)動機艙蓋結(jié)構(gòu)37-38
• 3.2 車身結(jié)構(gòu)的力學特性和主斷面設(shè)計38-45
• 3.2.1 車身結(jié)構(gòu)內(nèi)力38-39
• 3.2.2 構(gòu)件的截面特征39-41
• 3.2.3 轎車車身主斷面設(shè)計41-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第四章 有限元模型的建立46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 有限元建模的基本流程46-47
• 4.3 建模時幾個關(guān)鍵技術(shù)問題的處理47-50
• 4.3.1 車身鈑金件上焊點的模擬47-48
• 4.3.2 翻邊48-49
• 4.3.3 孔49
• 4.3.4 加強筋的簡化49
• 4.3.5 螺栓連接49-50
• 4.4 單元選擇及網(wǎng)格劃分50-52
• 4.5 材料屬性的定義52-53
• 4.6 連接方式的模擬及有限元模型的裝配53-54
• 4.6.1 連接方式的模擬53
• 4.6.2 有限元模型的裝配53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 基于ANSYS的發(fā)動機艙蓋有限元分析55-61
• 5.1 發(fā)動機艙蓋模態(tài)分析55-58
• 5.1.1 模態(tài)分析的基本理論55-58
• 5.1.2 模態(tài)分析的邊界條件58
• 5.2 發(fā)動機艙蓋模態(tài)分析58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及其輕量化61-74
• 6.1 優(yōu)化設(shè)計方法概述61
• 6.2 最優(yōu)化設(shè)計及靈敏度分析方法61-63
• 6.2.1 最優(yōu)化設(shè)計方法61-63
• 6.2.2 基于靈敏度分析方法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計63
• 6.3 基于ANSYS的發(fā)動機艙蓋靈敏度分析63-73
• 6.3.1 發(fā)動機艙蓋結(jié)構(gòu)參數(shù)分析63-69
• 6.3.2 發(fā)動機艙蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計69-73
• 6.4 本章小結(jié)73-74
• 第七章 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 結(jié)論74
• 7.2 展望74-76
• 參考文獻76-78
• 致謝78-79
• 附錄79

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于海博;;車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)問題探討[J];技術(shù)與市場;2011年05期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王志超;ZK-1型電動車車身輕量化技術(shù)研究[D];吉林大學;2011年

2 彭李奎;基于MC6320A（KK）整車平臺純電動車承載設(shè)計的力學特性研究[D];武漢理工大學;2011年

3 顧祥軍;基于有限元法的剪板機機架優(yōu)化設(shè)計與分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2009年

4 許峰;某型特種車車身設(shè)計分析與優(yōu)化研究[D];南京理工大學;2012年

5 張勝俊;轎車車身結(jié)構(gòu)振動特性研究與設(shè)計優(yōu)化[D];武漢理工大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：轎車車身結(jié)構(gòu)力學特征及輕量化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：424233