基于仿生原理的电动轻卡车架轻量化优化设计

目录

声明

第1章 引言

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外研究现状及存在的问题

1.2.1 车架结构优化技术研究现状

1.2.2 车架轻质材料应用技术研究现状

1.2.3 仿生学在工程领域中的研究现状

1.2.4 存在的问题

1.3 课题来源、研究目的及意义

1.3.1 课题来源

1.3.2 研究目的

1.3.3 研究意义

1.4 研究内容及研究方法

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

第2章 仿生设计学理论基础及应用

2.1 仿生设计学理论基础

2.1.1 仿生设计的思维方法

2.1.2 仿生设计的程序

2.1.3 仿生设计内容

2.2 自然界中高刚度的生物特征

2.3 竹竿的高刚度生物力学特征

2.3.1 薄壁中空封闭截面特征

2.3.2 不等厚封闭截面特征

2.3.3 竹竿截面的细观特征

2.4 基于模糊数学理论的相似性评价

2.4.1 相似性评价理论

2.4.2 竹竿与梁结构的相似度量化分析

2.5 仿生梁结构设计方法

2.5.1 仿生梁截面设计

2.5.2 仿生梁减重孔设计

2.6 本章小结

第3章 电动轻卡车架有限元建模及分析

3.1 电动轻卡车架有限元建模

3.2 车架准静态强度分析

3.2.1 弯曲工况

3.2.2 扭转工况

3.2.3 转弯工况

3.2.4 制动工况

3.3 车架刚度分析

3.3.1 车架弯曲刚度计算分析

3.3.2 车架扭转刚度计算分析

3.4 车架模态分析

3.5 本章小结

第4章 基于灵敏度电动轻卡车架仿生结构优化设计

4.1 车架结构扭转刚度灵敏度分析

4.1.1 灵敏度分析方法理论

4.1.2 车架扭转刚度对梁的灵敏度分析

4.1.3 车架重量对梁的灵敏度分析

4.1.4 相对灵敏度分析

4.2 车架关键横梁仿生优化设计

4.2.1 车架关键横梁截面尺寸设计

4.2.2 车架关键横梁减重孔设计

4.3 结构优化后的车架力学性能分析

4.3.1 车架刚度性能验证

4.3.2 车架强度性能验证

4.3.3 车架模态性能验证

4.4 本章小结

第5章 基于遗传算法的仿生车架材料优化设计

5.1 遗传算法优化理论

5.2 仿生车架的材料匹配设计

5.2.1 试验设计

5.2.2 基于正交试验的材料匹配设计

5.3 钢铝复合车架厚度优化设计

5.3.1 建立优化模型

5.3.2 优化结果分析

5.4 钢铝混合车架力学性能分析

5.4.1 车架刚度性能验证

5.4.2 车架强度性能验证

5.4.3 车架模态性能验证

5.5 本章小结

第6章 结论

6.1 研究总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果