一、某型载货车车架结构的优化设计(论文文献综述)
徐论意[1](2021)在《轻型载货汽车车架开发及优化设计》文中研究说明为了开发性能好、自重轻、有市场竞争力的产品,在满足功能、性能及可靠性的基础上,开展轻型载货汽车车架结构和性能改进优化设计,提升通用化和轻量化水平,达到降低车架重量和成本、提升生产效率的目的。通过本课题的研究,主要成果如下:首先,本文按照公司的设计、市场需求及相关国家标准,进行了车架的结构设计,得到了全新的车架设计方案,可实现轴距和宽度系列化。其次,建立车架轻量化优化目标函数,采用结构优化、形貌优化、尺寸优化等轻量化设计方法,在保持车架性能不降低的前提下,对车架进行轻量化设计,实现降重11%。再次,使用Hyper Mesh软件,对车架进行有限元仿真,从静力学和动力学两方面对车架性能进行性能评估,并针对薄弱点进行局部优化设计,避免投产后的设计变更。然后,基于公司的生产设备,参考同类产品生产经验,选择合适的工艺路线,并对部分工艺进行改进,提升了生产效率和产品质量。最后,结合试制与试验,对生产和故障问题进行优化,使车架具备量产条件。本文研究成果对轻型载货汽车车架开发及优化具有指导意义。
王梓晴[2](2020)在《基于多工况协同优化的某无人车车架轻量化设计》文中提出汽车的轻量化、小型化是全球汽车设计的一大趋势,采用科学合理的手段进行车架轻量化设计,不仅可以大幅降低整车质量,还能缩短设计周期,节约成本,提高车内设备的搭载质量,从而实现更多智能化功能。因此,在保证车架力学性能的前提下,减轻车架质量很有必要。本文以某企业研发的一款无人车车架为研究对象,利用多工况协同拓扑优化方法,对其进行了轻量化设计。首先,根据原始车架参数建立了车架的有限元模型,并对原始车架进行了模态分析和九种典型工况下的静力分析。随后,参照车架基本结构,构建了三种形状的铝合金试件,对其进行了模态实验和静力实验,根据实验工况,建立了相应的有限元模型,有限元仿真结果与实验结果的相对误差较小,验证了有限元模型和分析计算的准确性。此外,原始车架静力分析结果表明,车架的强度不符合设计要求,需要进一步优化设计。根据原始车架的外形结构和车内载荷布局,建立了拓扑优化空间,利用多工况协同拓扑优化设计方法得到了新的车身骨架。最后,对重构后的车架进行了多种有限元分析。对比多个工况下,车架优化前后的有限元分析结果可知,优化后的车架在提高了刚度、强度和耐撞性的同时,质量还降低了124.5 kg,减重率达到21.1%,实现了轻量化目标。本文所做工作对车架结构的轻量化设计有着比较重要的指导意义,并为相关企事业单位提供了参考。
付江[3](2020)在《某型自卸车车架结构优化与轻量化设计》文中进行了进一步梳理车架作为自卸车车体及货物的重要支撑部件,其结构的好坏直接影响车辆的使用安全性与载重量。本文以跃进工程车旗下一款4.2m兼用型自卸车车架为研究对象,利用HyperWorks软件对原车架进行静力学分析与模态分析,基于变密度法对原车架进行二维拓扑优化,获得优化后的车架结构,实现结构优化与轻量化,并开展静力学分析、模态分析校核。本文主要研究内容如下:(1)建立原车架的有限元模型,选择弯曲、扭转、制动、转向和举升0°角五种典型工况,施加相应约束,并依据自卸车的各部件重量和额定载质量施加载荷,进行分析求解,得出原车架各工况下的应力与位移分布规律。选择自由模态分析法,对车架进行动态特性研究,分析原车架的结构问题。(2)建立车架二维拓扑优化模型,以最小车架柔度为目标,体积比为约束,在弯曲、扭转第一、扭转第二、举升0°角四个典型工况下对车架进行二维拓扑优化,分别得到各工况下密度分布图与目标函数迭代过程,获得车架各横梁结构的最佳分布。(3)依据原车架静力学分析、模态分析和二维拓扑优化分析结果,提出原车架的结构优化与轻量化设计方案,建立优化后车架的三维模型。对优化后车架进行静力学分析和模态分析,得出优化设计分析结果。将优化前后的车架分析结果进行对比,分析优化后车架的强度、刚度、重量等指标设计依据。结果表明,在保证强度的情况下,优化后车架结构更加合理,总质量减少。举升0°角工况下的最大应力大幅度减少,降低了车架疲劳破坏的风险,第7阶模态频率提升,减少了与地面的共振现象,提升了车架动静态性能,为相关自卸车车架的结构优化与轻量化设计提供了依据。
夏宗宝[4](2020)在《某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计》文中研究表明传统能源的短缺危机和环境保护的客观要求推动了新能源汽车行业的快速发展。电动货车由于载重量较为理想,能缓解城市交通污染,提高城市物流运输效率,在电池没有大幅突破的当下得以迅速发展。电动货车一般在货箱尺寸及载重量方面需要根据客户实际需求来量身定做,并且动力总成由电机和电池替代了发动机和变速器等,安装动力总成的车架结构大都需要重新设计。车企为了提高生产效率以抢占市场,对电动货车车架的设计一般是根据现有的燃油轻型货车车架进行改进,往往选用的钢材较重,整车质量较大,且部分结构受力过大,降低了整车使用性能。因此,开发应用安全可靠又与动力总成相匹配的轻量化的车架,对于降低电动货车成本和能耗,提升整车的经济性和承载能力,进而提升企业市场竞争力具有重大意义,也成为当前各车企在电动货车开发过程中的首要问题。随着计算机技术的不断发展,CAE技术已广泛应用于汽车设计全过程。当前,对电动货车车架的研究主要是通过应用有限元分析方法对现有的燃油轻型货车车架进行优化设计,在改善车架的强度、刚度和振动特性的同时尽量降低车架重量。本文以某企业设计的轻型电动载货车车架为研究对象,在有限元分析基础上进行数值模拟分析及优化设计。主要从以下四个方面展开车架性能研究:首先,将企业提供的三维几何模型导入到将Hyper Works平台中,通过高效的有限元前处理软件Hypermesh进行几何简化和网格划分,建立了高质量的车架有限元模型;其次,在车架有限元模型基础上对车架在满载弯曲、扭转、紧急制动和紧急转向等工况下车架结构的应力、应变和位移分布情况进行了详细分析,提出了改进措施并再次进行了危险工况的分析,初步验证了改进方案的可行性和有效性。再次,对初步改进后的轻型电动货车车架有限元模型进行了自由模态计算分析,得到了车架前18阶固有频率和对应的模态振型。得知在高阶模态时,车架的左右纵梁连接部分、车头支座、变速器托架和电机支座等部位的刚度较薄弱,易发生疲劳损伤。最后,对车架进行了计算机自动寻优仿真分析,在初次优化的基础上对车架进行了最终优化,使车架质量从332kg降低到了 222kg,减轻了 110kg,减轻率达到了 33%。然后再次对优化后的车架进行了仿真验证分析,验证了优化结果的有效性,为车架的后续改进设计提供了理论依据。
朱训栋[5](2020)在《农用三轮汽车车架性能分析与轻量化研究》文中研究表明三轮汽车是我国农业生产、运输中的一种重要交通工具,具有运量较小、运输成本较低等特点。车架是三轮汽车主要承载部件,对整车性能影响较大。对其进行性能分析与轻量化研究具有重要的现实意义。本文针对某型三轮汽车车架开展研究,建立了车架有限元分析模型,对其动态、静态性能进行了仿真分析,并对其结构进行了轻量化设计。研究内容主要包括:(1)在合理简化车架结构、确定相关参数的基础上,建立了以四节点板单元为基本单元的车架有限元模型。(2)对重载驻车、重载制动两种典型工况下的车架有限元模型进行了静力学分析,并通过重载驻车工况下的静态电测试验验证了有限元模型的静态性能分析精度;静力学分析结果表明,车架多数部位应力存在富裕,有结构优化的必要。(3)对车架有限元模型进行了模态分析、发动机激励响应分析和路面随机振动响应分析,以校验车架的动态性能,并通过车架模态试验验证了模型的动态性能分析精度。模态分析表明,该型车架的固有频率和振型分布基本合理,但存在被激振的可能;发动机激励响应分析和路面谱激励响应分析分别表明,发动机怠速运行时以及三轮汽车在D级路面行驶时,车架各部位不会出现共振现象。(4)建立了车架轻量化数学模型和参数化有限元模型,并基于Isight优化平台,应用多岛遗传算法和正交试验设计相结合的优化策略对车架模型进行了轻量化研究,在保证车架刚度、强度和一阶固有频率的前提下取得了较好的轻量化效果。(5)结合企业生产实际,进一步调整确定了车架改型方案,并通过有限元静力学分析、模态分析,以及样车平顺性试验,验证了改型方案的可行性。改型车架相比原车架减重 19Kg。
王莹莹[6](2020)在《半挂牵引车轻量化设计》文中指出根据来源于美国的研究数据表明,汽车质量每降低100公斤,汽车行驶每百公里就可以节约0.6升燃油;汽车质量每降低10%,汽车油耗便可以降低6%8%。同时国家政府不断提高燃油经济性标准和要求减少二氧化碳的排放以及钢材的价格日益持续上涨。在这样的情况下,国际和企业不仅需要投入大量资金研发替代能源动力汽车或者更高燃油效率的发动机,另外还要进行对汽车结构方面的改进来减轻汽车自身的重量。汽车车架底盘是汽车结构的重要组成部分,是一些重要结构部件的承载基体,同时由于车架在使用过程中受到多种复杂的力矩作用,所以车架应该同时满足一定的强度和刚度条件,所以车架的轻量化设计也必须在符合这个条件的基础上进行。本论文以研究车架结构的轻量化设计方法为出发点,提出一般车架结构轻量化的设计流程和车架结构轻量化的主要内容、方法,并以某型号的车架为工程实例,验证此流程和方法的可行性。本文首先研究一般车架结构轻量化的设计方法的分析应用理论和掌握相关软件的选择应用,然后确定一般车架结构轻量化总体的研究方案;然后通过三维设计软件UG建立车架的几何实体模型,并用hyperworks建立车架的有限元模型,其中探讨了车架模型的简化,网格的质量控制,模型连接方式的处理以及边界条件的模拟;再然后分析车架的具体结构及典型工况下的承载情况,进行弯曲和扭转工况下的强度和刚度分析,对车架的结构性能进行分析评价;最后在满足强度和刚度的前提下,对车架进行轻量化设计,使其质量尽可能减小,并做优化后的结构分析,检验方案的可行性。经过对车架的强度分析验证,本车型车架在保证车架原有强度和功能的基础上,本车架轻量化设计方案实现整车设计整备质量减轻140kg。经过实际车辆称重验证,符合设计要求和生产要求。本车型通过车架轻量化带动整车整改提升,通过配置优化、布置优化、材料优化、零部件结构优化等措施,降低整车整备质量的同时,降低整车成本,提高产品的经济性、动力性、美观度,从而显着提高产品竞争力,也为车架的轻量化设计和有限元分析提供了相当有效的经验。
周萌萌[7](2020)在《轻型载货汽车车架的有限元模拟及优化设计研究》文中进行了进一步梳理汽车车架是汽车的核心承载基体,驾驶室、发动机、汽车转向与传动系统、悬架等核心部件均安装在车架上,同时车架也承受着各部件传递给其的力矩与力。汽车车架的工作状态极其复杂,单纯依靠简单数学方法无法作出准确分析,利用有限元法能够准确分析汽车的车架静动态特性,有限元方法的引入,让汽车车架的设计从经验设计模式转变为科学设计模式。本次研究拟订引入有限元分析法对某国产货车车架强度、刚度进行静力学分析,在此基础上提出优化设计建议。利用少量三角形单元与四节点壳单元来实现车架离散化,同时构建起相应的有限元模型,基于车架结构主要力学特性来进行车架建构简化。本次设计在构建有限元模型时对单元选取、车架结构简化处理、单元数量控制、网格布局、单元质量检查、连接方式模拟等问题进行充分考虑,另外笔者还对可能影响到有限元分析结果的各因素进行了剖析,具体包括部件连接模拟方法、单元厚度及大小等。通过有限元模拟车架结构强度与刚度,找出车架结构优化对象,并对优化后的车架动态与静态性能进行评估。本次研究对汽车车架优化设计基本概念、基本方法及构建优化模型基本原则等内容进行了详细阐述,并构建起扭转工况下的车架结构壳单元优化模型,在最大应力与最大位移限制下,旨在促进车架质量最小化,并对最终优化结果进行分析,提出针对性优化方案。
韩仰[8](2019)在《轻型载货汽车车架有限元分析及优化设计》文中研究表明由于轻型载货汽车具有环境适应能力强以及承载能力强的特点,因此在经济建设中发挥着重要的作用,有着非常光明的市场发展前景。而轻载车架作为整个汽车的核心部件,安装并支撑着包括发动机、驾驶室、货箱以及货物等在内的一系列部件,同时也经受着来自不同工况下的各种力和力矩,工作环境十分复杂,因此车架的好坏直接影响着汽车的性能和车身的使用寿命。本文采用有限元法对某轻型载货汽车的车架进行动静态分析。首先使用UG软件建立轻载车架的实体模型,再将模型文件导进HyperMesh中,建立完整的有限元模型,为下一步静态动态分析做好准备。在完成上述工作之后,对货车车架在满载情况下的四种典型工况(弯曲工况、扭转工况、转弯工况、紧急制动工况)分别施加相应的边界条件,并且利用HyperMesh软件里的OptiStruct求解器完成分析求解工作,得到各工况下的静力分析结果,并对计算结果进行校核验证。通过OptiStruct求解器计算该货车车架的低阶自由模态,并根据车架相关评价标准,对车架动态性能进行科学的评价。在保证安全要求的基础上,以尽量减小车架重量为原则,采用两种优化方法对车架做优化设计和改进。首先采用尺寸优化的方法进行优化,通过调整各部件厚度达到减重的目的,并且对改进后的车架做校验,保证各个工况刚度、强度都在合理范围之内。之后在尺寸优化基础上,对部分应力较小的横梁做拓扑优化,根据优化云图对车架横梁结构加以改进并再次校核,以保证车架设计改进后的合理性和可靠性。
季翔宇[9](2019)在《某型半挂车车架可靠性分析及优化设计》文中研究说明随着社会的进步,经济和技术也飞速发展,现在机械行业的要求也越来越高,为了顺应国家的政策,在市场竞争中处于优势地位,在对半挂车进行设计和改进时要符合大趋势,现在对于半挂车的质量和可靠性提出了更高的要求,所以对半挂车进行轻量化设计和保证车架的可靠性是非常重要的。本文根据我国现在的相关政策、现在市场上对半挂车的要求和半挂车发展趋势对本课题研究的背景和意义进行阐述,搜集整理了许多关于半挂车分析和优化的文献,并对半挂车在国内外研究技术的现状进行分析整理。然后针对某一车型的半挂车车架用APDL编写可靠性分析文件,对半挂车的纵梁进行有限元建模和在ANSYS中的PDS模块利用蒙特卡洛法进行可靠性分析,验证了本车型设计的可靠性,为以后半挂车车型的设计和可靠性分析提供了一定的理论基础。为了能够更符合该半挂车车型的分析,根据车架的原模型建立拓扑优化模型,该模型在保证纵梁不变的前提下,将车架横梁区域作为拓扑优化设计区域,采用退化法中的变密度法对车架进行拓扑优化,将半挂车的整体柔度最小作为目标函数,将设计区域的体积分数作为约束条件,为了能够满足半挂车的使用要求,本文在进行有限元分析和优化设计时,模拟对半挂车影响最大的四种工况,施加相应边界条件并进行分析。根据四种工况下的拓扑优化数据对拓扑优化后的模型进行模型合理化整理,使其便于加工,然后将整理好的拓扑优化后模型进行有限元分析,将拓扑优化后的模型与原模型的刚度、强度和质量进行对比,得出拓扑优化后的模型比原模型的刚度和强度更高,质量也得到了减轻,得出拓扑优化的合理性。由于拓扑优化后的模型的刚度和强度都增加了,拓扑优化后的模型还有一定的优化空间,使用HyperWorks中的OptiStruct模块根据尺寸优化准则对拓扑优化后的模型进行尺寸优化,并将原模型也进行尺寸优化,在优化时,优化模型的目标函数为车架的质量,约束条件设置为应力和变形,状态变量为进行尺寸优化的车架中构件的厚度。得出拓扑优化后再进行尺寸优化比只进行尺寸优化减重更多,使得半挂车的质量进一步减轻最终比原车架中优化设计的构件总质量减轻了18.31%。半挂车在运输时,会受到来自地面的激振从而产生的振动对半挂车的安全有很大的影响,将原模型、拓扑优化后模型和尺寸优化后模型进行自由状态下的模态分析,并使用BLOCK LANCZOS法对前十阶对半挂车影响最大的结果进行提取,由振型图和固有频率可知该模型能够满足半挂车的安全要求,根据分析得出的振型图和固有频率可知拓扑优化和尺寸优化对模态也有一定影响,且拓扑优化比尺寸优化对模型的模态影响更大,为以后车架的模态方面研究提供了一定的理论依据。
邹宏骏[10](2019)在《某型自卸车车架有限元分析及轻量化研究》文中提出自卸车的车架一般由主车架和副车架共同构建而成,主车架是自卸车的主要支撑部件,而副车架除对自卸车具有支撑作用外,还是货箱和自卸车主车架之间的缓冲装置,车架性能好坏直接影响汽车的整机性能,由于自卸车工作环境恶劣且工况多变,为保证汽车的使用性能,车架必须满足一定的性能要求。为此,本文研究利用HyperMesh/OptiStruct对车架进行静力学分析与模态分析,校核该结构的强度、刚度以及动态性能,并依据静力学分析的结果进行合理的结构改进和优化设计。本文的主要研究工作如下:首先,运用Pro/E 5.0软件创建车架几何模型并对其进行合理简化。将创建好的车架几何模型导入HyperMesh/OptiStruct中,并对车架模型进行抽取中面、几何清理、网格划分、钢板弹簧的等效模拟以及建立连接关系等处理,从而合理地建立车架有限元模型。然后,依据自卸车的实际工况,选取弯曲、扭转、举升、卸载四种工况进行分析,并使用HyperMesh/OptiStruct软件施加约束条件和载荷。通过分析四种工况下车架的应力和变形情况,校验车架的强度和刚度。由分析结果得知车架存在材料利用率不高和扭转工况下的强度不足的问题,为此,需对车架进行结构改进并对其进行结构优化。其次,使用OptiStruct进行模态分析,依据发动机和路面激励频率等,提取车架前18阶模态的固有频率和振型,校核该车架是否满足动态性能要求。最后,针对自卸车车架存在的结构问题,结合其结构特点及性能要求,从以下三方面对其进行优化改进。(1)针对扭转工况下副车架存在强度不足问题,采用局部加强对其进行结构改进。针对车架材料整体利用率不高和扭转工况下车架的应力较高的问题,使用OptiStruct对其进行尺寸优化。(2)副车架由钢板焊接而成、且主要零件的制造工艺为折弯成型。有鉴于此,本文在不改变副车架自重的前提下,利用OptiStruct对尺寸优化后的车架进行形貌优化,从而提高了危险工况下副车架的强度。(3)针对主车架纵梁和衬梁的材料未充分利用的情况,利用OptiStruct对其进行了拓扑优化,并参考同类车型自卸车车架减重孔的设置方式,依据拓扑优化结果对其进行了合理且符合实际生产条件的减重孔,并校核优化后车架的动态性能。通过上述优化设计,解决了车架在扭转工况下强度不足的问题,有效地降低了车架的自重,并提高了危险工况下副车架的强度,提高经济效益并达到节能减排的目的。
二、某型载货车车架结构的优化设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、某型载货车车架结构的优化设计(论文提纲范文)
(1)轻型载货汽车车架开发及优化设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 开发背景及目标 |
1.2 国内外研究状况 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 车架总成结构设计 |
2.1 市场需求输入 |
2.2 车架总成的设计要求 |
2.3 车架总成结构选择 |
2.4 车架总成宽度设计 |
2.5 车架总成长度设计 |
2.6 车架纵梁设计 |
2.7 横梁及连接设计 |
2.8 悬架硬点设计 |
2.9 量产产品设计问题规避 |
2.10 本章小结 |
第三章 车架轻量化设计 |
3.1 轻量化设计方法 |
3.2 车架结构初步设计 |
3.3 基于灵敏度分析的车架尺寸优化 |
3.4 本章小结 |
第四章 轻量化车架的有限元分析 |
4.1 车架有限元模型的建立 |
4.2 车架刚度分析 |
4.3 车架的静力学分析 |
4.4 车架的模态分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 车架的试制和试验验证 |
5.1 车架的工艺选择及改进 |
5.2 车架试制 |
5.3 整车性能试验 |
5.4 整车可靠性试验 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结及展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果 |
(2)基于多工况协同优化的某无人车车架轻量化设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 汽车轻量化设计的主要途径 |
1.2.1 轻量化材料 |
1.2.2 轻量化制造工艺 |
1.2.3 结构优化设计 |
1.3 车架结构优化设计的国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
2 拓扑优化和有限元分析理论简介 |
2.1 拓扑优化基本理论 |
2.1.1 拓扑优化数学模型 |
2.1.2 拓扑优化方法 |
2.2 有限元分析基本理论 |
2.2.1 有限元法简介 |
2.2.2 有限元法分析步骤 |
2.2.3 惯性释放方法简介 |
2.3 本章小结 |
3 原始车架有限元分析 |
3.1 原始车架介绍 |
3.2 原始车架有限元模型的建立 |
3.2.1 几何模型的简化 |
3.2.2 网格的划分与零件的连接 |
3.2.3 定义材料属性 |
3.2.4 载荷说明 |
3.2.5 工况说明 |
3.3 原始车架静力学分析 |
3.3.1 工况1整车冲击等效工况 |
3.3.2 工况2两前轮冲击等效工况 |
3.3.3 工况3两中轮冲击等效工况 |
3.3.4 工况4两后轮冲击等效工况 |
3.3.5 工况5反向对冲等效工况 |
3.3.6 工况6转向等效工况 |
3.3.7 工况7制动等效工况 |
3.3.8 工况8X向特殊工况 |
3.3.9 工况9Y向特殊工况 |
3.4 原始车架模态分析 |
3.5 本章小结 |
4 铝合金焊接管件有限元分析与实验验证 |
4.1 试件介绍 |
4.2 模态实验分析 |
4.2.1 模态实验器材及测试系统 |
4.2.2 模态实验过程 |
4.2.3 模态实验结果 |
4.3 静力实验分析 |
4.3.1 静力实验器材及测试系统 |
4.3.2 静力实验过程 |
4.3.3 静力实验结果 |
4.4 有限元分析 |
4.4.1 试件有限元模型的建立 |
4.4.2 试件的模态分析 |
4.4.3 试件的静力学分析 |
4.5 计算结果与实验结果对比 |
4.5.1 模态分析计算结果与实验结果对比 |
4.5.2 静力学分析计算结果与实验结果对比 |
4.6 本章小结 |
5 车架的结构优化设计 |
5.1 建立拓扑优化有限元模型 |
5.1.1 确定优化设计区域 |
5.1.2 拓扑优化工况的设置 |
5.1.3 建立拓扑优化数学模型 |
5.1.4 拓扑优化参数设置 |
5.2 拓扑优化结果 |
5.2.1 单工况拓扑优化结果 |
5.2.2 多工况协同拓扑优化结果 |
5.3 车架的几何重构 |
5.4 本章小结 |
6 优化后车架的有限元分析 |
6.1 优化后车架有限元模型的建立 |
6.2 优化后车架静力学分析 |
6.2.1 工况1整车冲击等效工况 |
6.2.2 工况2两前轮冲击等效工况 |
6.2.3 工况3两中轮冲击等效工况 |
6.2.4 工况4两后轮冲击等效工况 |
6.2.5 工况5反向对冲等效工况 |
6.2.6 工况6转向等效工况 |
6.2.7 工况7制动等效工况 |
6.2.8 工况8X向特殊工况 |
6.2.9 工况9Y向特殊工况 |
6.3 车架优化前后静力分析结果对比 |
6.4 优化后车架模态分析 |
6.5 车架碰撞分析 |
6.5.1 车架碰撞树木有限元模型 |
6.5.2 车架碰撞结果 |
6.6 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
第一导师简介 |
第二导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(3)某型自卸车车架结构优化与轻量化设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 车架拓扑优化研究现状 |
1.2.1 拓扑优化技术国外研究现状 |
1.2.2 拓扑优化技术国内研究现状 |
1.3 车架轻量化技术研究现状 |
1.3.1 轻量化技术国外研究现状 |
1.3.2 轻量化技术国内研究现状 |
1.4 研究内容及意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
第二章 自卸车车架的有限元建模 |
2.1 有限元分析简介 |
2.1.1 有限元建模的基本假设 |
2.1.2 有限元建模与分析软件 |
2.1.3 有限元分析的基本流程 |
2.2 车架有限元模型的建立流程 |
2.2.1 三维模型导入 |
2.2.2 中面抽取 |
2.2.3 模型简化 |
2.2.4 网格划分 |
2.2.5 网格质量检查 |
2.2.6 材料属性定义 |
2.2.7 连接方式定义 |
2.2.8 前后悬架模拟 |
2.3 车架的有限元模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 自卸车车架有限元分析 |
3.1 静力学分析 |
3.1.1 静力学分析理论 |
3.1.2 车架基本载荷 |
3.1.3 弯曲工况静力学分析 |
3.1.4 扭转工况静力学分析 |
3.1.5 制动工况静力学分析 |
3.1.6 转弯工况静力学分析 |
3.1.7 举升0°角工况静力学分析 |
3.2 模态分析 |
3.2.1 模态分析理论 |
3.2.2 车架模态分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 自卸车车架拓扑优化设计 |
4.1 拓扑优化方法简介 |
4.1.1 拓扑优化方法 |
4.1.2 拓扑优化数学模型 |
4.2 车架拓扑优化中的关键 |
4.2.1 拓扑优化流程 |
4.2.2 基结构创建与网格划分 |
4.2.3 二维拓扑优化模型建立 |
4.2.4 二维拓扑优化参数定义 |
4.3 二维拓扑优化结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 自卸车车架优化与有限元分析 |
5.1 车架的设计要求 |
5.2 车架的优化设计 |
5.3 优化前后车架重量对比 |
5.4 优化后车架动静态性能分析 |
5.4.1 优化后车架静力学分析 |
5.4.2 优化后车架模态分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的科研成果 |
(4)某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 轻型电动货车车架有限元模型的建立 |
2.1 概述 |
2.2 有限元法 |
2.2.1 有限元法基本理论 |
2.2.2 有限元法的基本步骤 |
2.3 有限元建模软件介绍 |
2.3.1 Hypermesh简介 |
2.3.2 Nastran简介 |
2.4 轻型电动货车车架有限元模型的建立 |
2.4.1 几何清理 |
2.4.2 单元选择 |
2.4.3 中面抽取 |
2.4.4 网格划分 |
2.4.5 网格质量检查 |
2.4.6 确定材料属性 |
2.4.7 选择单位制 |
2.5 边界条件 |
2.5.1 施加约束 |
2.5.2 施加载荷 |
2.6 本章小结 |
第3章 轻型电动货车车架静力学分析 |
3.1 概述 |
3.2 静力学分析理论基础 |
3.3 轻型电动货车车架的静强度和刚度分析 |
3.3.1 满载弯曲工况 |
3.3.2 满载扭转工况 |
3.3.3 紧急制动工况 |
3.3.4 紧急转弯工况 |
3.4 轻型电动货车车架结构优化 |
3.5 本章小结 |
第4章 轻型电动货车车架动力学分析 |
4.1 概述 |
4.2 模态分析理论基础 |
4.3 轻型电动货车车架模态计算结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 轻型电动货车车架的结构优化设计 |
5.1 优化概述 |
5.2 轻型电动货车车架结构优化建模 |
5.3 轻型电动货车车架结构优化结果分析 |
5.4 轻型电动货车车架继续优化结果分析 |
5.5 优化后轻型电动货车车架的静力学分析 |
5.6 优化后轻型电动货车车架的动力学分析 |
5.7 本章小结 |
结语 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)农用三轮汽车车架性能分析与轻量化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题的研究内容 |
2 车架有限元模型的建立 |
2.1 车架结构 |
2.2 有限元分析模型的建立 |
2.3 本章小结 |
3 车架静力学性能分析 |
3.1 静力学分析理论基础 |
3.2 静力学性能仿真分析 |
3.3 试验验证 |
3.4 本章小结 |
4 车架动态性能仿真分析 |
4.1 模态分析 |
4.2 发动机激励响应分析 |
4.3 路面谱激励响应分析 |
4.4 本章小结 |
5 车架轻量化设计 |
5.1 优化设计理论基础 |
5.2 车架有限元优化模型的建立 |
5.3 轻量化过程的实施 |
5.4 本章小结 |
6 车架改型与性能试验 |
6.1 型车架方案 |
6.2 改型前后车架性能对比 |
6.3 样车试验 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(6)半挂牵引车轻量化设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 国内外车架轻量化研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 某半挂牵引车的有限元建模 |
2.1 有限元法介绍 |
2.2 车架的有限元计算 |
2.3 有限元模型的建立过程 |
2.4 本章小结 |
3 某半挂牵引车的静强度计算与分析 |
3.1 静力学分析基础 |
3.2 车架基本载荷和工况的确定 |
3.3 各工况下的强度计算 |
3.4 本章小结 |
4 车架结构轻量化研究 |
4.1 结构优化迭代过程理论基础 |
4.2 车架尺寸优化设计 |
4.3 轻量化车架有限元分析 |
4.4 车架的应力云图 |
4.5 车架的模态分析 |
4.6 本章小结 |
5 全文总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)轻型载货汽车车架的有限元模拟及优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 有限元分析法的发展 |
1.2.2 车架有限元分析法的国外研究现状 |
1.2.3 车架有限元分析法的国内研究现状 |
1.3 课题研究意义及研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.5 本文组织结构 |
第2章 轻型货车有限元模型的搭建 |
2.1 车架有限元分析的理论基础 |
2.1.1 有限元概念及原理 |
2.1.2 有限元分析的原理 |
2.2 车架有限元分析方法 |
2.2.1 弹性力学问题 |
2.2.2 单元位移函数的选择原则 |
2.2.3 壳体结构 |
2.2.4 薄板弯曲基本理论 |
2.2.5 ANSYS有限元分析软件 |
2.3 车架结构方案分析、特点及优化设计要求 |
2.4 车架有限元建模方法 |
2.4.1 车架结构特点及优化设计要求 |
2.4.2 力学模型的选择 |
2.4.3 车架结构的离散化处理 |
2.5 ANSYSHyperworks有限元分析建模及方法 |
2.5.1 车架建模流程及方法 |
2.5.2 材料属性及单位制 |
2.5.3 连接系统的处理 |
2.5.4 悬架的处理 |
2.6 有限元单元选择及网格划分 |
2.6.1 载货车车架几何模型的建立 |
2.6.2 中面的抽取 |
2.6.3 几何清理 |
2.6.4 网格划分 |
2.6.5 网格质量检查及单元清理 |
2.7 边界条件的确定 |
2.7.1 载荷条件 |
2.7.2 位移条件 |
2.8 本章小结 |
第3章 轻型货车车架静力学分析 |
3.1 静力学分析基础 |
3.1.1 静力学分析理论 |
3.1.2 车架刚度理论分析 |
3.2 车架载荷分类 |
3.2.1 车架静载荷 |
3.2.2 车架动载荷 |
3.3 车架弯曲工况分析 |
3.3.1 弯曲工况下的载荷与约束 |
3.3.2 弯曲工况结果分析 |
3.4 车架扭转工况分析 |
3.4.1 扭转工况下的载荷与分析 |
3.4.2 扭转工况结果分析 |
3.5 车架制动工况分析 |
3.5.1 制动工况下的载荷与分析 |
3.5.2 制动工况结构分析 |
3.6 转弯时车架工况分析 |
3.6.1 转弯时车架载荷及约束 |
3.6.2 转弯时车架应力分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 轻型货车车架模态分析 |
4.1 模态分析基础 |
4.2 模态的提取方法 |
4.3 车架模态实验 |
4.3.1 模态试验测试系统 |
4.3.2 测试结果 |
4.4 车架有限元模态分析 |
4.4.1 车架模态分析模型的建立 |
4.4.2 模态分析边界条件的确立 |
4.4.3 加载与求解 |
4.4.4 车架模态计算结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 轻型货车车架优化设计 |
5.1 有限元结构优化设计 |
5.1.1 汽车结构优化设计基础 |
5.1.2 优化设计的流程 |
5.1.3 优化设计的流程 |
5.2 车架优化设计 |
5.2.1 优化设计数学基础 |
5.2.2 优化设计形状分析工具 |
5.2.3 车架形状优化设计 |
5.2.4 车架尺寸优化设计 |
5.3 车架优化设计结果分析 |
5.3.1 车架优化设计模型 |
5.3.2 车架优化结果分析 |
5.3.3 优化后车架弯曲刚度分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结及展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的相关论文 |
(8)轻型载货汽车车架有限元分析及优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 车架有限元分析在国内外研究概况 |
1.3 课题研究内容 |
本章小结 |
第二章 有限元法理论及软件的介绍 |
2.1 有限元法概述 |
2.1.1 有限元发展及特点 |
2.1.2 有限元方法理论与分析步骤 |
2.2 有限元分析在车架中的应用 |
2.3 课题所需软件介绍 |
2.3.1 UG软件简介 |
2.3.2 HyperWorks系列软件简介 |
本章小结 |
第三章 车架有限元模型建立 |
3.1 车架的介绍 |
3.2 轻型载货汽车车架的三维建模 |
3.3 轻型载货汽车车架有限元建模 |
3.3.1 车架模型的化简 |
3.3.2 单元类型的选择和网格的划分 |
3.3.3 材料属性的定义和连接的模拟 |
3.4 整体有限元模型 |
本章小结 |
第四章 车架静力学分析 |
4.1 静力学分析基础 |
4.2 车架静力学工况确定 |
4.3 车架载荷的确定 |
4.4 车架约束的处理 |
4.5 车架各工况有限元计算结果及分析 |
4.5.1 满载弯曲工况 |
4.5.2 满载扭转工况 |
4.5.3 满载转弯工况 |
4.5.4 满载紧急制动工况 |
本章小结 |
第五章 车架模态分析 |
5.1 模态分析的理论基础 |
5.2 车架模态分析及结果 |
5.2.1 车架模态分析边界条件的确定 |
5.2.2 模态分析的计算结果 |
5.3 车架模态评价标准和结果分析 |
本章小结 |
第六章 车架优化设计 |
6.1 优化设计概述和流程 |
6.2 优化设计的数学模型 |
6.3 OptiStruct中优化的设计类型 |
6.4 车架尺寸优化 |
6.4.1 尺寸优化数学模型的建立 |
6.4.2 尺寸优化计算结果 |
6.4.3 尺寸优化后车架性能验证 |
6.5 车架横梁的拓扑优化 |
6.5.1 拓扑优化概述 |
6.5.2 拓扑优化数学模型的建立 |
6.5.3 拓扑优化结果及模型改进 |
6.5.4 拓扑优化后车架性能的验证 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)某型半挂车车架可靠性分析及优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 半挂车车架可靠性分析 |
2.1 可靠性分析基本理论 |
2.1.1 结构可靠性分析概述 |
2.1.2 结构随机可靠度与失效概率 |
2.1.3 应力-强度干涉模型 |
2.2 ANSYS可靠性模块介绍 |
2.3 车架结构可靠性分析 |
2.3.1 随机变量的确定 |
2.3.2 基于Monte Carlo法的车架结构可靠性分析 |
2.3.3 车架可靠性分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 车架拓扑优化设计 |
3.1 拓扑优化方法 |
3.1.1 拓扑优化分类 |
3.1.2 基于变密度法的拓扑优化 |
3.2 拓扑优化技术简介 |
3.2.1 单元密度 |
3.2.2 制造工艺约束 |
3.2.3 OSSmooth模块介绍 |
3.3 薄板及壳单元基本理论 |
3.3.1 薄板弯曲理论 |
3.3.2 壳单元的基本理论 |
3.4 拓扑优化的半挂车轻量化应用 |
3.4.1 车架拓扑模型建立 |
3.4.2 车架约束及载荷 |
3.4.3 车架拓扑优化 |
3.5 本章小结 |
第4章 拓扑优化后车架建模及静力分析 |
4.1 有限元分析原理及步骤 |
4.1.1 有限元分析原理 |
4.1.2 有限元分析步骤 |
4.2 车架模型建立 |
4.2.1 车架拓扑优化后三维模型建立 |
4.2.2 车架有限元模型的建立 |
4.3 拓扑优化后车架各工况静力学分析 |
4.3.1 弯曲工况 |
4.3.2 扭转工况 |
4.3.3 制动工况 |
4.3.4 转弯工况 |
4.4 本章小结 |
第5章 车架尺寸优化 |
5.1 尺寸优化方法及理论 |
5.1.1 尺寸优化方法 |
5.1.2 尺寸优化理论 |
5.2 车架尺寸优化 |
5.2.1 建立车架尺寸优化模型 |
5.2.2 车架尺寸优化及分析 |
5.2.3 车架拓扑优化后型尺寸优化计算及结果分析 |
5.2.4 尺寸优化对比及分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 半挂车车架模态分析 |
6.1 模态分析原理 |
6.2 模态边界条件 |
6.3 车架分析模型修正 |
6.4 模态结果分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间论文发表及科研情况 |
(10)某型自卸车车架有限元分析及轻量化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
第二章 某型自卸车车架有限元模型的创建 |
2.1 有限元概述 |
2.1.1 弹性力学的基本假设 |
2.1.2 有限元法的研究流程 |
2.2 相关有限元软件介绍 |
2.3 车架有限元模型的建立 |
2.3.1 车架三维数模的创建 |
2.3.2 车架三维数模的导入 |
2.3.3 单元类型以及钢板弹簧的模拟 |
2.3.4 连接关系的建立 |
2.3.5 网格划分和单元属性的赋予 |
2.4 本章小结 |
第三章 某型自卸车车架静力学分析 |
3.1 静力学分析理论 |
3.2 车架基本载荷 |
3.3 弯曲工况 |
3.3.1 载荷及约束 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 扭转工况 |
3.4.1 载荷及约束 |
3.4.2 结果分析 |
3.5 举升工况 |
3.5.1 载荷及约束 |
3.5.2 结果分析 |
3.6 卸载工况 |
3.6.1 载荷及约束 |
3.6.2 结果分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 某型自卸车车架模态分析 |
4.1 模态分析理论 |
4.2 车架模态分析 |
4.2.1 模态分析方案的选取 |
4.2.2 车架模态分析结果 |
4.2.3 车架动态性能的评价 |
4.3 本章小结 |
第五章 某型自卸车车架优化设计 |
5.1 副车架纵梁结构改进 |
5.2 尺寸优化 |
5.2.1 结构优化设计 |
5.2.2 优化设计的数学模型 |
5.2.3 车架尺寸优化设计 |
5.2.4 尺寸优化后车架静力学分析 |
5.3 形貌优化 |
5.3.1 形貌优化设计区域 |
5.3.2 目标函数及约束条件 |
5.3.3 优化结果 |
5.3.4 形貌优化后车架静力学分析 |
5.4 副车架纵梁加强板结构改进 |
5.5 拓扑优化 |
5.5.1 拓扑优化设计区域 |
5.5.2 目标函数及约束条件 |
5.5.3 优化结果 |
5.5.4 拓扑优化后车架静力学分析 |
5.6 优化后车架动态性能的验证 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在读期间科研和奖励情况 |
致谢 |
四、某型载货车车架结构的优化设计(论文参考文献)
- [1]轻型载货汽车车架开发及优化设计[D]. 徐论意. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]基于多工况协同优化的某无人车车架轻量化设计[D]. 王梓晴. 北京林业大学, 2020(02)
- [3]某型自卸车车架结构优化与轻量化设计[D]. 付江. 江苏大学, 2020(02)
- [4]某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计[D]. 夏宗宝. 扬州大学, 2020(01)
- [5]农用三轮汽车车架性能分析与轻量化研究[D]. 朱训栋. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]半挂牵引车轻量化设计[D]. 王莹莹. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]轻型载货汽车车架的有限元模拟及优化设计研究[D]. 周萌萌. 江苏大学, 2020(02)
- [8]轻型载货汽车车架有限元分析及优化设计[D]. 韩仰. 大连交通大学, 2019(08)
- [9]某型半挂车车架可靠性分析及优化设计[D]. 季翔宇. 山东建筑大学, 2019(09)
- [10]某型自卸车车架有限元分析及轻量化研究[D]. 邹宏骏. 山东理工大学, 2019(03)