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运输车车架结构的有限元分析与优化
| 论文题名： | 运输车车架结构的有限元分析与优化 |
| 关键词： | 运输车;车架结构;拓扑优化;有限元分析;动态特性 |
| 摘要： | 随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车驾驶性能的要求越来越高。车架作为汽车的主要承载部件，绝大部分的零部件和总成都是通过车架来固定位置的，同时车架还承载在外界的各种载荷的影响，因此车架结构在汽车设计中起着非常重要的作用，车架性能的好坏对整车性能有着直接的影响，计算机科学技术的飞速发展为汽车结构设计和相关优化带来了新的变革，利用有限元法对车架结构的性能进行分析研究，结合分析结果优化车架的各项参数以实现车架的轻量化设计，对车架整车性能的改善具有重要意义。 本文主要以有限元分析法为理论基础，运用HyperWorks有限元分析软件对某运输车车架结构进行分析，主要工作内容如下： (1)根据车架在弯曲工况、扭转工况以及紧急制动工况下的受力情况并设置相应的载荷和边界条件，对车架结构的静态特性进行了分析。根据车架在不同工况下的应力和位移分布情况，找出了各工况下的最大应力和最大位移出现的位置。 (2)对车架结构的动态特性进行分析。主要对车架的自由模态进行分析研究，得出车架结构前8阶固有频率以及相应的模态振型，验证了车架有限元模型的可信性，避免了因外界激励频率引起的共振情况的发生。 (3)结合前文的的分析，确定了车架的应力分布并不均匀，车架材料的利用率也不高，因此采用变密度法，对车架结构进行拓扑优化设计，从而为车架的轻量化设计提供了理论依据和参照。 |
| 作者： | 廖世业 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 夏绪辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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