發(fā)布時間：2021-04-28 03:31

　　整車物流是汽車生產(chǎn)銷售行業(yè)中非常重要的一個問題,轎車運輸列車在當今日益發(fā)展的整車物流行業(yè)起到了至關重要的作用。隨著車輛運輸市場的進一步規(guī)范,中置軸轎車運輸列車被從歐洲逐步引入到我國,并在近兩年來占據(jù)了市場的主導性地位。伴隨市場需求的增長和初始版本產(chǎn)品所暴露出的不足,生產(chǎn)企業(yè)著手對產(chǎn)品進行改進升級,其中包括對舊版本產(chǎn)品車架的輕量化改進。本課題圍繞課題組與江蘇天明特種車輛有限公司的中置軸轎運列車研發(fā)的校企合作項目展開,重點研究中置軸轎運列車掛車車架的性能分析和輕量化改進。首先在ANSYS Workbench中建立分析環(huán)境,對掛車上下平臺車架進行了靜力性能分析,包括其強度分析和剛度分析,并充分評估其性能冗余情況,為下一步去除材料以實現(xiàn)輕量化設計提供基礎。對車架的動態(tài)性能進行了分析研究,包括模態(tài)性能和諧響應性能,建模解算并剖析了對上下平臺車架有較大影響的前六階固頻和振型,在模態(tài)性能分析基礎上進行了諧響應分析,研究其在動載荷作用下的振動表現(xiàn)。在上述基礎上對上下平臺車架進行了拓撲優(yōu)化,以輕量化為目標重新設計了車架的結構,針對上平臺車架的結構變化及相關尺寸調幅較大,對其有針對性地采取了響應面優(yōu)化法進... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 中置軸轎運列車的國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 拓撲優(yōu)化技術的國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 中置軸轎運列車的結構配置
    1.4 課題來源及主要研究內容
第2章 中置軸轎運列車車架靜力學分析
    2.1 引言
    2.2 車架有限元分析
        2.2.1 車架強度剛度理論
        2.2.2 車架的ANSYS有限元模型設置
    2.3 上平臺車架在典型工況下的靜力學性能
        2.3.1 滿載彎曲工況性能分析
        2.3.2 滿載扭轉工況性能分析
        2.3.3 滿載制動強度分析
    2.4 下平臺車架在典型工況下的靜力學性能
        2.4.1 滿載彎曲工況性能分析
        2.4.2 滿載側翻工況性能分析
        2.4.3 滿載制動強度分析
    2.5 車架結構的性能評估及初步改進方案
        2.5.1 車架結構的強度性能評估
        2.5.2 車架結構的初步改進方案
    2.6 本章小結
第3章 中置軸轎運列車車架動態(tài)性能分析
    3.1 引言
    3.2 模態(tài)性能分析分析理論研究
        3.2.1 模態(tài)分析理論研究
        3.2.2 模態(tài)分析有限元模型的建立
        3.2.3 模態(tài)特征結果分析
    3.3 諧響應分析
        3.3.1 諧響應分析理論研究
        3.3.2 諧響應分析求解方法的選取
        3.3.3 諧響應分析結果的提取與分析
    3.4 本章小結
第4章 車架結構優(yōu)化設計
    4.1 引言
    4.2 拓撲優(yōu)化理論研究
        4.2.1 結構優(yōu)化方法的研究
        4.2.2 拓撲優(yōu)化原理的研究
        4.2.3 連續(xù)體拓撲優(yōu)化方法分析
    4.3 中置軸轎運列車車架的拓撲優(yōu)化數(shù)學模型
        4.3.1 連續(xù)體結構拓撲優(yōu)化的數(shù)學模型推導
        4.3.2 剛度設計優(yōu)化模型的數(shù)學模型推導
        4.3.3 對拓撲優(yōu)化計算方法的研究和選擇
    4.4 基于ANSYS對中置軸轎運列車掛車車架的拓撲優(yōu)化
        4.4.1 基于ANSYS的拓撲優(yōu)化前處理
        4.4.2 上平臺車架拓撲優(yōu)化分析及結構改進
        4.4.3 下平臺車架拓撲優(yōu)化分析
        4.4.4 基于拓撲優(yōu)化結果的改進設計
    4.5 對上平臺車架部分關鍵部件尺寸的多目標優(yōu)化
        4.5.1 尺寸優(yōu)化前處理及數(shù)學模型的搭建
        4.5.2 響應面優(yōu)化模型建立及響應面設計
        4.5.3 優(yōu)化參數(shù)靈敏度分析
        4.5.4 基于多目標遺傳算法的優(yōu)化分析
    4.6 本章小結
第5章 優(yōu)化車架性能分析驗證
    5.1 引言
    5.2 優(yōu)化后車架的靜態(tài)性能分析
        5.2.1 滿載彎曲工況性能分析
        5.2.2 滿載扭轉/側翻工況性能分析
        5.2.3 滿載制動工況性能分析
    5.3 車架靜態(tài)性能試驗驗證
        5.3.1 靜力學試驗原理及所需設備
        5.3.2 等效應力計算方法
        5.3.3 試驗數(shù)據(jù)的采集處理與對比驗證
    5.4 優(yōu)化后車架動態(tài)性能分析
        5.4.1 優(yōu)化后車架的模態(tài)性能分析
        5.4.2 諧響應性能分析
    5.5 優(yōu)化后車架的靜強度可靠性分析
        5.5.1 Six Sigma可靠性設計概念介紹
        5.5.2 可靠性質量水平分析
    5.6 優(yōu)化后車架的性能參數(shù)對比
    5.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3164717