本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜車(chē)身骨架有限元模型快速構(gòu)建及其在輕量化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 全承載車(chē)架 接頭快速構(gòu)建 點(diǎn)云配準(zhǔn) 強(qiáng)度分析 模態(tài)分析 輕量化

【摘要】：復(fù)雜車(chē)身骨架有限元模型的構(gòu)建要求縮短周期并提高準(zhǔn)確性,針對(duì)建模過(guò)程中焊接關(guān)系構(gòu)建效率低和空氣彈簧懸架邊界條件難以模擬等問(wèn)題,本文對(duì)型材接頭焊接關(guān)系的快速構(gòu)建和使用等效載荷法對(duì)空氣彈簧懸架邊界條件模擬等進(jìn)行了研究,提出了基于點(diǎn)云配準(zhǔn)的接頭焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法,并應(yīng)用于車(chē)架的輕量化設(shè)計(jì)。第一章綜述了復(fù)雜車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)性能分析和輕量化設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,包括車(chē)身骨架型材接頭的結(jié)構(gòu)分析及焊接關(guān)系的構(gòu)建研究、基于空氣彈簧懸架承載性能的邊界條件模擬研究和復(fù)雜車(chē)身骨架的輕量化設(shè)計(jì)等技術(shù),討論了上述技術(shù)目前存在的不足,介紹了本文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)。第二章提出了基于接頭集合的型材焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法,針對(duì)各分總成中存在數(shù)量較多的同種焊接接頭建立相應(yīng)的接頭集合。提出了基于點(diǎn)云配準(zhǔn)和對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)替代的接頭焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法,實(shí)現(xiàn)了焊接關(guān)系的快速構(gòu)建,解決了車(chē)身骨架中焊接關(guān)系構(gòu)建效率低和相互之間存在差異的問(wèn)題。第三章研究了基于等效載荷法的空氣彈簧懸架邊界條件設(shè)置。構(gòu)建好焊接關(guān)系后需要設(shè)置邊界條件,建立空氣彈簧懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算多工況下車(chē)架與空氣彈簧懸架連接位置處的受力,將其作為等效載荷施加到有限元模型中,避免了空氣彈簧懸架與骨架連接位置處的應(yīng)力集中,使得車(chē)架的應(yīng)力分布更加準(zhǔn)確。第四章分析了車(chē)身骨架在多工況下的應(yīng)力分布,對(duì)比了各個(gè)工況下的最大應(yīng)力并結(jié)合開(kāi)口形變確定了危險(xiǎn)工況;計(jì)算了車(chē)身骨架的前六階自由模態(tài),分析了各階模態(tài)的頻率和振型,結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)激勵(lì)和路面不平度激勵(lì)分析了客車(chē)在行駛過(guò)程中的振動(dòng)情況。第五章對(duì)客車(chē)車(chē)身骨架輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究�；谇懊鎺渍陆Y(jié)構(gòu)性能分析的結(jié)果,選取安全裕度較大的型材作為優(yōu)化對(duì)象,基于對(duì)稱(chēng)性對(duì)這些型材尺寸進(jìn)行相應(yīng)的約束以便減小計(jì)算量,構(gòu)建代理模型并使用遺傳算法進(jìn)行求解,最后將優(yōu)化前后的方案進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證方案的可行性。第六章總結(jié)本文的研究成果,并對(duì)今后的研究工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：全承載車(chē)架 接頭快速構(gòu)建 點(diǎn)云配準(zhǔn) 強(qiáng)度分析 模態(tài)分析 輕量化
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.831
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 車(chē)身骨架型材接頭結(jié)構(gòu)分析及焊接關(guān)系構(gòu)建研究13-15
• 1.2.2 基于空氣彈簧懸架承載性能的邊界條件模擬研究15-17
• 1.2.3 復(fù)雜車(chē)身骨架輕量化設(shè)計(jì)方法研究17-19
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與組織框架19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第2章 基于型材接頭集合的車(chē)架焊接關(guān)系快速構(gòu)建研究21-40
• 2.1 引言21-22
• 2.2 基于車(chē)身骨架有限元網(wǎng)格重用的型材焊接接頭集合建立22-31
• 2.2.1 基于模型對(duì)稱(chēng)性的車(chē)身骨架網(wǎng)格劃分23-25
• 2.2.2 車(chē)身骨架型材焊接接頭的類(lèi)別劃分25-26
• 2.2.3 型材焊接接頭有限元網(wǎng)格的提取26-27
• 2.2.4 型材焊接接頭參數(shù)化等效模型及接頭集合的建立27-31
• 2.3 基于點(diǎn)云配準(zhǔn)的車(chē)身骨架焊接關(guān)系快速構(gòu)建31-36
• 2.3.1 基于ICP算法的接頭點(diǎn)云精確配準(zhǔn)32-34
• 2.3.2 基于對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)替代的焊接關(guān)系快速構(gòu)建34-36
• 2.4 基于型材接頭集合的焊接關(guān)系快速構(gòu)建實(shí)例36-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第3章 基于等效載荷法的空氣彈簧懸架邊界條件模擬40-49
• 3.1 引言40-41
• 3.2 空氣彈簧的非線(xiàn)性剛度及雙橫臂獨(dú)立懸架的機(jī)構(gòu)分析41-42
• 3.3 空氣懸架系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)建模及等效載荷求解42-46
• 3.3.1 前后懸架多體動(dòng)力學(xué)建模42-43
• 3.3.2 多工況下空氣彈簧懸架的等效載荷求解43-46
• 3.4 基于空氣彈簧懸架承載力計(jì)算的邊界條件確定46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 多工況下車(chē)架強(qiáng)度危險(xiǎn)狀態(tài)確定與振動(dòng)分析49-71
• 4.1 引言49
• 4.2 車(chē)身骨架有效載荷及慣性力的施加49-50
• 4.3 多工況下車(chē)架靜態(tài)結(jié)構(gòu)性能分析與危險(xiǎn)狀態(tài)確定50-64
• 4.3.1 多工況下結(jié)構(gòu)性能分析與結(jié)果對(duì)比51-61
• 4.3.2 基于車(chē)架強(qiáng)度和重要結(jié)構(gòu)開(kāi)口形變的危險(xiǎn)狀態(tài)確定61-64
• 4.4 車(chē)身骨架的模態(tài)分析及其在常見(jiàn)激勵(lì)下的響應(yīng)判斷64-70
• 4.4.1 客車(chē)車(chē)身骨架的低頻自由模態(tài)分析64-68
• 4.4.2 基于模態(tài)計(jì)算結(jié)果的客車(chē)行駛振動(dòng)分析68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 在全承載車(chē)身骨架輕量化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究71-87
• 5.1 引言71-72
• 5.2 客車(chē)車(chē)身骨架輕量化設(shè)計(jì)模型的建立72-77
• 5.2.1 基于骨架模型對(duì)稱(chēng)性的設(shè)計(jì)變量選取和分組處理72-75
• 5.2.2 約束條件和優(yōu)化目標(biāo)的設(shè)置75-77
• 5.3 基于徑向基函數(shù)代理模型的多目標(biāo)優(yōu)化求解77-81
• 5.3.1 基于Hammersley采樣的徑向基函數(shù)代理模型構(gòu)建77-79
• 5.3.2 基于NSGA-Ⅱ遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化求解79-81
• 5.4 車(chē)身骨架優(yōu)化前后的綜合比較81-86
• 5.4.1 型材截面尺寸優(yōu)化的結(jié)果82
• 5.4.2 危險(xiǎn)工況強(qiáng)度分析對(duì)比82-84
• 5.4.3 模態(tài)分析對(duì)比84-85
• 5.4.4 重要結(jié)構(gòu)開(kāi)口形變對(duì)比85-86
• 5.5 本章小結(jié)86-87
• 第6章 總結(jié)與展望87-89
• 6.1 全文總結(jié)87-88
• 6.2 工作展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 作者簡(jiǎn)介93

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2 程廣偉,門(mén)清毅,苗雨露;汽車(chē)車(chē)身骨架斷裂有限元分析[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

3 劉景華;客車(chē)車(chē)身骨架變形的原因分析及其控制措施[J];客車(chē)技術(shù)與研究;2004年05期

4 劉景華,劉俊;客車(chē)車(chē)身骨架合裝工藝[J];客車(chē)技術(shù)與研究;2005年02期

5 沈恒e，

本文編號(hào)：632061