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轻型专用校车车架结构的有限元分析
| 论文题名： | 轻型专用校车车架结构的有限元分析 |
| 关键词： | 专用校车;车架结构;模态分析;车架刚度;有限元模拟 |
| 摘要： | 轻型专用校车的车架总成是校车的三大总成之一，是校车最重要的承载机构和重要工艺部件的安装基础。由于校车的特殊用途，在车架的结构上与普通的客车有很大的区别，为了减少学生在校车行驶过程中遇到的突发事件受到伤害，校车的车架位置的设置偏高，以便在碰撞中承受大部分的冲击载荷。因此，专用校车的车架总成的强度和和独特的结构，对车架的运行周期和校车的安全性、动力性、学生乘坐的舒适性和司机操纵的平稳性等性能有着决定性的作用。 本文通过对轻型专用校车车架结构进行强度分析、模态分析以及刚度分析，缩短了整车的开发周期，降低了车架试验的成本，提高了效率。为轻型专用校车快速投入市场作出了重要贡献，更重要的是使小学生专用校车更快更广的得到推广和普及、有效避免学生安全事故的发生和减缓城市公共交通拥堵等方面作出了积极的贡献，有助于国内汽车企业与国外校车企业的市场竞争。在为企业创造经济效益的同时，也会产生更加深远的社会影响和现实意义。 本课题来源于某汽车公司,该公司为满足国内小学生安全上学的需求而设计开发的轻型专用校车的车架。为满足车架的使用要求，本文对轻型专用校车的车架结构进行了强度、振动和刚度三个方面的有限元分析。通过总结国内外对于车架有限元分析的研究成果，文中对轻型专用校车的车架结构做了如下的分析： 1、根据实际设计的轻型校车车架结构的几何模型，结合要分析的内容，利用三维建模软件Pro/E和有限元分析软件Hypermesh和ABAQUS，建立了轻型专用校车车架结构的有限元模型。利用三种软件相结合的方法，使计算结果更加准确，大大减少了建模的时间。 2、对轻型专用校车车架结构在多种极限工况下进行了强度分析，得出该车架在多种极限工况下的最大应力低于材料的屈服强度，产生的位移幅度较小，满足要求。分析得知，车架后悬架处横梁筋板局部出现应力集中现象，建议通过加大螺栓孔的倒角的方式进行改善。 3、在自由状态下对轻型校车的车架进行了模态分析，得到车架前七阶的模态振型和固有频率，通过模态分析的评价原则，对模态分析的结果进行校核，验证车架的一阶弯曲和扭转频率能够避免与发动机的怠速频率及道路的激励频率发生重叠，避免了共振的发生。 4、对车架进行了刚度分析，得出车架的弯曲刚度和扭转刚度符合校车车架刚度的要求。 |
| 作者： | 丁志宝 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 文学洙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 延边大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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