本文關(guān)鍵詞：全鋁消防車駕駛室的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：車身輕量化已經(jīng)成為汽車研究的主要課題,既要保證車身的安全性能,還要保證車身的強(qiáng)度,使其車身質(zhì)量達(dá)到最低,其目的就是要提高汽車的動(dòng)力性,降低油耗,從而減少對(duì)環(huán)境的污染。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)證明,若汽車重量降低9%左右,燃油效率可提高7%左右;因此,車身輕量化研究已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域,并且會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)無可替代。現(xiàn)階段,使用輕質(zhì)合金材料和對(duì)車身斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)是車身輕量化的主要兩種方法。目前,車身設(shè)計(jì)中已經(jīng)開始大量采用鋁合金材料,它的特點(diǎn)就是重量輕,而且可回收并且環(huán)保,此外它還具有吸能的作用,可以最大的保護(hù)乘員的安全性。另外對(duì)車身斷面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究也是必不可少的一方面。目前國(guó)內(nèi)外一些汽車制造商紛紛投入力量研發(fā)全鋁車身。除了著名的Audi A8鋁車身的成功案例之外,目前國(guó)內(nèi)一些知名客車企業(yè)如宇通、金龍等也開發(fā)出了全鋁的客車車身。在商用卡車方面,鋁合金主要應(yīng)用在貨箱產(chǎn)品上,真正應(yīng)用在駕駛室上的還是空白。本研究在已開發(fā)的消防車駕駛室基礎(chǔ)上,基于以下四個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)開展鋁合金駕駛室的研究與開發(fā),在國(guó)內(nèi)率先研制出一個(gè)真正適用的商用車駕駛室全鋁車身產(chǎn)品。第一是確定全鋁消防車駕駛室材料選用方案:本文進(jìn)行了鋁質(zhì)型材力學(xué)性能研究。通過建立的計(jì)算程序,計(jì)算出了常用典型型材的相關(guān)參數(shù)。以F40×40×3.5型材為例,在ABAQUS有限元軟件中對(duì)彎曲過程進(jìn)行了模擬。針對(duì)鋁質(zhì)型材在車身安全性中的應(yīng)用,進(jìn)行了型材的靜態(tài)壓潰試驗(yàn),得到了力-位移曲線。第二是駕駛室性能計(jì)算分析與評(píng)價(jià):進(jìn)行截面節(jié)點(diǎn)分析、強(qiáng)度、剛度、模態(tài)、被動(dòng)安全性能、疲勞等分析。第三是消防車全鋁合金結(jié)構(gòu)駕駛室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì):結(jié)合經(jīng)過驗(yàn)證的普通鋼框架結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤?采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)初步構(gòu)建全鋁框架白車身,然后對(duì)所選型材的結(jié)構(gòu)斷面和斷面厚度分別進(jìn)行形貌優(yōu)化和尺寸優(yōu)化。第四是全鋁消防車試制及臺(tái)架試驗(yàn):試制完成的全鋁消防車駕駛室框架進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),對(duì)比全鋁框架及鋼框架的CAE分析結(jié)果,評(píng)價(jià)全鋁消防車駕駛室性能。
【關(guān)鍵詞】：全鋁消防車 駕駛室 鋁合金 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 臺(tái)架試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.68
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 論文研究的背景及意義10
• 1.2 全鋁車身研究的現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國(guó)外全鋁車身現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)全鋁車身現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 駕駛室材料選擇與分析16-38
• 2.1 鋁質(zhì)型材性能分析與研究18-27
• 2.1.1 鋁質(zhì)型材力學(xué)性能研究18-22
• 2.1.2 鋁質(zhì)型材結(jié)構(gòu)性能研究22-27
• 2.2 鋁車身結(jié)構(gòu)性能分析27-37
• 2.2.1 梁?jiǎn)卧Ｐ徒?/span>27-30
• 2.2.2 車架靜力結(jié)構(gòu)分析30-34
• 2.2.3 模態(tài)分析34-37
• 2.3 本章小節(jié)37-38
• 第3章 消防車駕駛室結(jié)構(gòu)優(yōu)化38-49
• 3.1 全鋁車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-39
• 3.2 全鋁車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化39-48
• 3.2.1 地板框架設(shè)計(jì)41-42
• 3.2.2 前圍框架設(shè)計(jì)42-43
• 3.2.3 側(cè)圍框架設(shè)計(jì)43-47
• 3.2.4 后圍框架設(shè)計(jì)47
• 3.2.5 頂蓋框架設(shè)計(jì)47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第4章 全鋁消防車駕駛室性能分析49-56
• 4.1 模態(tài)分析49-51
• 4.2 白車身扭轉(zhuǎn)剛度試驗(yàn)51-52
• 4.3 彎曲剛度試驗(yàn)52-53
• 4.4 擺錘碰撞試驗(yàn)53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 全文總結(jié)56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 作者簡(jiǎn)介62-63
• 致謝63

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1 付強(qiáng);全鋁消防車駕駛室的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究[D];吉林大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：603095