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商用车复合材料挡泥板支架结构设计与分析研究
| 论文题名： | 商用车复合材料挡泥板支架结构设计与分析研究 |
| 关键词： | 轻量化;钢制挡泥板支架;复合材料;有限元模型;汽车工程;结构设计 |
| 摘要： | 论文分析了当前汽车行业生产中应用先进复合材料以实现汽车零部件轻量化的研究方向和发展趋势，阐述了使用先进复合材料制造商用车挡泥板支架的构思，建立了由钢制和复合材料制成的商用车挡泥板支架有限元模型，使用等代设计方法分别对有限元设计模型进行了动态和模态对照分析，证明了将复合材料应用在商用车挡泥板支架结构设计的合理性。 论文分析了某商用车挡泥板支架的结构特点，建立了目前使用的钢制挡泥板支架的有限元模型。对该钢制挡泥板支架进行了受力分析，设计了所承受载荷的情况，按照所设计的受力情况对钢制挡泥板支架进行有限元的力学分析，求出在该工况下的钢制挡泥板支架变形位移及应力分布情况，并且进行了模态分析，从钢制挡泥板支架总体所受的应力分布来看，整体所受应力比较均匀，处于屈服极限范围内，满足功能要求。从理论方面再次证明了钢制挡泥板支架的结构合理性，并为后续研究复合材料挡泥板支架的等代设计和轻量化研究提供了理论和实际使用依据。 根据目前复合材料所具有的复合性能及发展趋势，选择5208环氧树脂基T-300碳纤维增强复合材料对商用车挡泥板支架进行重新结构设计，然后依据所设计同种载荷情况，分别对复合材料挡泥板支架采用静态和模态分析，提取最大应力值，与钢制挡泥板支架所受应力进行对比。计算结果表明，所设计的复合材料挡泥板支架在强度方面满足要求，但在刚度方面略显不足。 通过对钢制挡泥板支架和复合材料挡泥板支架的应力分析，得出在满足相同载荷工况的前提下，复合材料挡泥板支架既能满足使用要求又能使其重量达到减轻，通过计算表明采用复合材料较原有钢制材料挡泥板支架重量降低幅度较大，降幅可达58％。 论文的研究结果为当前先进复合材料在汽车承载构件的结构和材料的使用上提供了一定的理论基础和设计思路，同时此种研究方法也为新材料、新技术在商用车及其他车辆上的推广和应用提供了借鉴。 |
| 作者： | 孙彦超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王丰元;李传成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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