5164型载货汽车车架振动分析及减震研究

摘要

车架是汽车的基体，承载着汽车上绝大部分的载荷，车架质量直接关系着整车的性能。本文应用CAD技术与现代设计方法就车架的强度、刚度、震动等问题进行了分析与论述。
　　主要内容有:
　　(1)将车架进行适当简化，然后在SolidWorks中建立三维模型。
　　(2)，并将模型导入ANSYS14.0，然后将车架进行离散化处理，并选择SOLID95单元对车架模型单元进行描述。
　　(3)车架的静力学分析中，本文选择了车架弯曲、扭转、紧急转弯等工况，针对这些工况找出了车架的最大应力点和最大位移点。
　　(4)本文还对比了车架在载荷偏载及正确装载情况下的应力及应变。通过对比发现，偏载情况比正常情况应力增大1.37倍-4倍，应变最大值也达到了正常情况的3.6倍。由此可见偏载给车架造成的危害是巨大的。
　　(5)模态分析中提取了车架在约束状态下的频率和阵型，并分析了车架的振动特性，同时为下面的优化提供了对比的参数。
　　(6)瞬态分析研究了车架普通障碍条件下的应力应变情况。
　　(7)本文选择优化车架的纵梁与横梁。零部件的优化以梁的最低阶模态频率为目标函数，质量为约束函数。对优化过零部件的车架进行模态分析发现车架的最低阶扭转与摆动模态频率均比未优化车架提高20HZ左右。

目录

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摘要

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表格索引

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 有限元计算软件介绍

1．3 车架的有限元分析发展现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 有限分析的在车架设计中的应用范围

1．3．4 车架有限元分析中存在的问题

1．4 研究内容及目标

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究目标

第2章 5164型货车车架结构有限元模型建立

2．1 有限元法基本原理及分析过程

2．1．1 有限元基本原理

2．1．2 有限元分析过程介绍

2．2 车架特点及设计要求

2．3 车架有限元分析方案

2．3．1 HyperWorks的特点

2．3．2 ANSYS的特点

2．4 HyperMesh建模流程

2．5 车架有限元模型的建立

2．5．1 建立车架有限元模型原则

2．5．2 车架模型参数

2．5．3 悬架的模拟

2．5．4 单元选择

2．5．5 材料参数及单位选择

2．5．6 网格划分及质量控制

2．6 本章小结

第3章 5164型货车车架结构静力学计算

3．1 静力学分析理论

3．2 ANSYS静力计算步骤

3．3 静力学分析的载荷及边界情况

3．3．1 载荷情况

3．3．2 边界约束

3．4 车架静力学计算

3．4．1 弯曲状况

3．4．2 扭转工况

3．4．3 紧急转弯工况

3．5 本章小结

第4章 5164型货车车架结构动态分析

4．1 车架结构的模态分析

4．1．1 模态分析理论

4．1．2 模态提取法(Mode Extraction Method)

4．1．3 ANSYS模态分析步骤

4．1．4 车架模态计算

4．1．5 车架模态评估

4．2 车架结构瞬态分析

4．2．1 基本理论

4．2．2 ANSYS求解瞬态问题的方法

4．2．3 完全法瞬态分析过程

4．2．4 车架瞬态分析

4．3 本章小结

第5章 5164型货车车架多目标优化

5．1 优化设计基本理论

5．1．1 优化设计类型及特点

5．1．2 优化设计的数学模型

5．2 车架优化设计

5．2．1 选定目标函数

5．2．2 选定设计变量

5．2．3 选定约束变量

5．2．4 优化结果及分析

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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