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客车空调钣金主体结构有限元分析及优化设计
| 论文题名： | 客车空调钣金主体结构有限元分析及优化设计 |
| 关键词： | 客车空调;钣金结构;断裂失效;优化设计;有限元分析 |
| 摘要： | 客车空调通常安装在客车顶部。由于客车实际运行的路面状况比较复杂，路面对车身的振动将直接传递给安装在车顶的空调，所以客车空调实际运行基本处于复杂的、无规律的振动环境。振动破坏是发生在客车空调中常见的失效模式，所以在产品设计的时候，结构强度的分析是设计的要点。论文以某公司客车空调主体结构为研究对象，针对客车空调在实际运行过程中发生的失效情况，对客车空调的主体结构进行了有限元分析并提出改进设计方案。主要内容如下: 1)针对客车空调钣金框架发生断裂失效情况，首先对钣金材质和力学性能进行了分析，发现材质和力学性能没有达到标准规定的要求。其次详细地介绍和分析了该结构的原始设计方案并运用Pro/Engineer建立了框架3D模型，并通过有限元软件ANSYS对其进行应力分析，找出了最大应力和应力集中位置。有限元分析的最大应力位置和应力集中位置和实际发生断裂的位置完全一样。在此基础上对断裂框架提出了改进设计方案，改进后的框架其最大应力较原有框架的最大应力有大幅度降低，最大降幅约92％，同时解决了断裂位置的应力集中问题。 2)针对客车空调吊耳在吊装过程中发生脱落现象，首先根据原始设计方案建立吊耳和安装横梁的三维实体模型，然后对其进行应力分析。发现原始设计方案的吊耳和安装横梁强度均不能满足要求。在此基础上提出改进设计方案，并对改进设计后的结构进行有限元分析，改进后的结构其最大应力较原始设计方案的最大应力有大幅度降低，最大降幅约63％。 3)在实验室振动台上进行样机的振动实验。首先对原始设计方案的样机进行振动测试，模拟现场发生的断裂失效模式，同时验证测试输入条件的可行性。然后运用同样的测试输入条件对改进设计后的样机进行振动测试，测试结果表明，改进后的框架没有发生断裂情况。 |
| 作者： | 张峰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王金娥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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