汽車車身輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-27 11:55本頁面
【正文】 。圖12為位移云圖。圖12彎曲結(jié)果位移云圖 扭轉(zhuǎn)剛度分析對(duì)于輕型客車的扭轉(zhuǎn)工況我國(guó)沒有硬性規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，參照客車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編上的大型客車電測(cè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其約束方式是將四個(gè)車輪都用墊板墊成一樣的高度，然后撤去右前輪的墊板，使車輪下沉240mm或480mm。在右前輪中心處設(shè)置位移邊界條件，使指定節(jié)點(diǎn)向下沉降480mm。右前懸釋放，左前懸以及后懸的前端約束UX、UY、UZ三個(gè)線位移和ROTZ，釋放其沿X、Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度ROTX、ROTY，后懸的后端僅約束UY與ROTZ。扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算依據(jù)材料力學(xué)公式：，其中L為前輪距，F(xiàn)為所施加垂向載荷，h為沿載荷作用點(diǎn)的垂向位移，CT單位為Nm/176。計(jì)算所得剛度為：本車架的扭轉(zhuǎn)剛度比較高，在輕型客車車架中比較突出，由于其橫梁密布，在抵抗扭轉(zhuǎn)變形的過程中作用很大。 優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合以上分析，可以找出車架的薄弱環(huán)節(jié)以及薄弱工況，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。很明顯，該車架的彎曲剛度相比較而言略小，遂選擇在彎曲工況下進(jìn)行車架的輕量化優(yōu)化分析。（APDL）進(jìn)行分析，為進(jìn)行車架輕量化設(shè)計(jì)，擬對(duì)前縱梁等8個(gè)厚度為2mm的部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，其厚度相對(duì)比較大，存在進(jìn)行輕量化的設(shè)計(jì)空間，并且考慮到制造工藝的條件，對(duì)其他更薄的部件再進(jìn)行減厚，會(huì)存在工藝難度，增加成本。優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型為：min{wt（thck）}. max_str≤210≤thck≤，其中，thck為8個(gè)部件的厚度，max_str為車架最大vonMises等效應(yīng)力值，wt為車架整體質(zhì)量。采用一階優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，由于設(shè)計(jì)空間比較小，得到一組符合要求的結(jié)果，在滿足應(yīng)力要求下，其重量減輕了約4kg，基本滿足了預(yù)先的要求。在滿足車架彎曲剛度的條件下，%，對(duì)提高該車型的燃油經(jīng)濟(jì)性很有幫助。車架最大應(yīng)力提高到174Mpa，小于材料屈服極限210Mpa，彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度的驗(yàn)算值如表5。表5優(yōu)化結(jié)果變量名優(yōu)化前優(yōu)化后max_str（pa）+09+09thck（m）wt（kg）CB（Nm2）+05+05CT（Nm/176。）5 結(jié)束語綜上所述，輕量化是汽車發(fā)展的一個(gè)恒久主題，隨著新理念、新材料、新工藝的發(fā)展，汽車輕量化不僅可以為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)，也將會(huì)為汽車制造商和汽車用戶帶來顯著的收益，具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)雙重效益。同時(shí)，輕量化又是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，高強(qiáng)度鋼和鋁合金的大量應(yīng)用和更先進(jìn)的加工技術(shù)讓我們的輕量化目標(biāo)變得清晰且可實(shí)現(xiàn)，但必須從理性角度平衡好輕量化與成本的關(guān)系、輕量化與滿足整車碰撞安全要求的關(guān)系。計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）的方法將隨著中國(guó)汽車工業(yè)的逐步強(qiáng)大越來越被重視，分析的能力也將越來越增強(qiáng)，在提高自主研發(fā)能力上CAE工具將大有作為，將為中國(guó)汽車企業(yè)降低開發(fā)成本，迅速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)，取得了良好的效果，積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，提高運(yùn)用CAE分析的能力。在這次設(shè)計(jì)中雖然存在不少問題，但是收獲也是頗豐的，在這次設(shè)計(jì)中我認(rèn)識(shí)到了自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，更加清楚的了解自己，這樣就可以在以后的學(xué)習(xí)和工作中發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中感覺收獲了不少知識(shí)，把一些原先學(xué)過并忘記的知識(shí)又從新復(fù)習(xí)和掌握，另外查閱了大量資料擴(kuò)大了知識(shí)面，豐富了自己，增強(qiáng)了自己的分析問題的能力和實(shí)際動(dòng)手能力。這都是在平時(shí)的學(xué)習(xí)中不能學(xué)到的。另外，由于我個(gè)人的能力和水平有限，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)失誤和紕漏，望老師給予批評(píng)與指正。6 參考文獻(xiàn)[1].馬 迅, 盛勇生. 車架剛度及模態(tài)的有限元分析與優(yōu)化. 客車技術(shù)與研究. 2004,26(4):8~11[2].段敏,(工學(xué)版).2002,32(3):48~52[3].羅開玉,李伯全等. 輕型客車懸架機(jī)構(gòu)模擬研究. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. (2):66~68[4].Mahmood H F , Paluszny A. Design of thin walled columns for crash energy managementTheir strength and mode of collapse. SAE Paper .[5].陳波,劉延林. 輕型客車車架動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變特性分析. ,17(4):76~81[6] 王予望主編. 汽車設(shè)計(jì)第4版. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2004年8月[7] 劉惟信主編. 汽車設(shè)計(jì)第1版. 北京： 清華大學(xué)出版社，2001年7月 [8] 高維山主編. 汽車設(shè)計(jì)叢書變速器. 北京： 人民交通出版社，1990年8月[9] 濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)第7版. 北京： 高等教育出版社，2001年6月[10] 陳宗榮. 鋼制超輕量汽車開發(fā)計(jì)劃的發(fā)展現(xiàn)況[J] . 技術(shù)與訓(xùn)練,1999 ,24 (5) :932101.[11] 徐祖耀. 馬氏體相變與馬氏體[M] . 第2 版. 北京:科學(xué)出版社,1999.[12] 沈浩 , 陳昌明 ,等 .客車車身輕量化分析 [J ]1客車技術(shù)與研究 ,2003, (3):8210.[13] 王國(guó)強(qiáng)，實(shí)用工程數(shù)值模擬技術(shù)及其在 ANSYS上的實(shí)踐 [M ]1西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,1999.[14] 蔡春源主編. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版. 北京： 冶金工業(yè)出版社，1995年10月[15] 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè). 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2001年5月[16].朱西產(chǎn)，,22(2):85~897 謝 辭經(jīng)過幾個(gè)月的查資料、整理材料、寫作論文，今天終于可以順利的完成論文的最后謝辭了，想了很久，要寫下這一段謝詞，表示可以進(jìn)行畢業(yè)答辯了，自己想想求學(xué)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴歷歷涌上心頭，時(shí)光匆匆流逝，四年多的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓學(xué)生在大學(xué)的生活，得以劃下了完美的句號(hào)。論文得以完成，首先要感謝臨沂大學(xué)工學(xué)院的老師，因?yàn)檎撐氖窃陧n老師的悉心指導(dǎo)下完成的。韓老師淵博的專業(yè)知識(shí)，精益求精的工作作風(fēng)，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。起初我選擇了無級(jí)變速器的研究，限于所學(xué)，寫出來的只是一篇文章，所以在韓老師的幫助下，我重新選擇了這個(gè)論文題目，因此本論文從選題到完成，每一步都是在韓老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了韓老師的大量心血。在此，特向韓廣偉老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 通過此次的論文設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛；在論文的寫作過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力，并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會(huì)記住很多的書本知識(shí)，但是通過畢業(yè)論文，我們學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問題。 總之，此次論文的寫作過程，我收獲了很多，即為大學(xué)四年劃上了一個(gè)完美的句號(hào)，也為將來的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。27
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