轻型越野汽车非承载式车身抗扭特性的研究

摘要

伴随汽车的普及，轻型越野车以其高越的通过性和操纵稳定性而逐渐受到人们的关注。越野汽车在路况较差的路面上行驶时产生的振动和冲击会通过车架传递给车身，当悬架变形时，车身不可避免的会产生一定的扭曲，所以对于越野汽车车身的运动和结构分析是必不可少的环节。在设计人员进行车身设计时，车身结构在疲劳寿命、装配以及使用要求方面分别需要足够的强度和刚度来保证，因此，刚度和强度的校核是车身结构设计的主要工作之一。由于汽车车身结构复杂的空间结构以及受力情况，运用以往的经验法或者类比法来构思车身结构时，比较容易造成过剩或者不足的强度设计，因此，采用以仿真设计联合试验平台为基础的现代车身设计的研究方法具有重大的现实意义。
　　本文利用有限元法的理论作为研究基础，以某轻型越野汽车作为研究对象，采用有限元建模的相关方法建立了非承载式车身结构的有限元仿真分析模型，运用有限元软件在几种特定工况下对该模型进行了仿真分析，主要做了以下几方面的工作：
　　（1）建立了轻型越野汽车的非承载式车身结构的CAD模型，并将该模型导入有限元软件中进行修正和简化，从而得到了本文所需要的一个完整且准确的有限元仿真分析模型。
　　（2）对轻型越野汽车非承载式车身结构进行了扭转和弯曲刚度的分析，通过相关计算得到车身结构的扭转以及弯曲刚度值，将车身各主要开口的变形状况作为研究其刚度的一个重要因素进行了分析。
　　（3）在轻型越野汽车非承载式车身结构处于扭转和制动组合、扭转和转弯组合、对角悬空、单侧车轮极限扭转以及对角车轮极限扭转这五种工况下，对其进行了静态强度的分析，通过仿真分析得到了车身结构上主要总成的应力集中区域并对分析结果进行校核。
　　（4）对模态分析的相关理论进行了简要的介绍，在其理论基础上对轻型越野汽车进行了自由模态的有限元仿真分析，获得了该模态分析的低阶频率以及振型，结合汽车振动方面的相关知识对结果进行了分析。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 车身结构分析的国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 轻型越野汽车有限元分析理论与建模

2.1 有限元法的理论基础

2.2 有限元法的特点

2.3 轻型越野汽车车身结构分析所用软件的介绍

2.4 轻型越野汽车车身结构有限元前处理

2.5 本章小结

第3章 轻型越野汽车非承载式车身结构的静态刚度特性分析

3.1 扭转刚度分析研究

3.2 弯曲刚度分析研究

3.3 本章小结

第4章 轻型越野汽车非承载式车身结构的静态强度特性分析

4.1 静强度分析概述

4.2 非承载式车身结构静态强度分析

4.3 非承载式车身结构强度分析总结

第5章 轻型越野汽车非承载式车身结构的模态分析

5.1 模态分析的理论基础

5.2 轻型越野汽车的自由模态分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

硕士研究生期间获得的科研成果