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半挂车车架及其举升系统的结构设计与分析
| 论文题名： | 半挂车车架及其举升系统的结构设计与分析 |
| 关键词： | 商用车底盘运输半挂车;车架结构;举升系统;有限元分析;拓扑优化设计 |
| 摘要： | 商用车底盘运输半挂车是实现商用车底盘从厂家到客户零公里运输的专用车。相比于传统的商用车底盘运输方式，专用的半挂车运输更安全、高效、环保，符合当前物流运输行业的发展趋势。举升系统及主车架是商用车底盘运输半挂车的两大部件，其结构设计的好坏影响着整个系统运行的安全稳定。在设计阶段引入有限元分析和结构优化技术能提高产品的可靠性，缩短研发周期，降低生产成本，从而提高产品的市场竞争力，为企业获取更多的利润。 本文首先对商用车底盘运输半挂车的举升系统进行了拓扑优化设计。采用加权求和法处理了多目标问题，建立了举升系统在静态载荷下的多刚度拓扑优化模型。以举升系统刚柔耦合的多体动力学模型为基础建立了举升系统的动态拓扑优化模型，采用等效静态载荷法将结构的动态载荷转化为静态载荷并将其应用于动态优化过程中。根据静态及动态条件下的拓扑优化结果，建立了举升系统的完整结构。对该结构进行有限元分析，发现其薄弱环节，改进结构，以确定举升系统的最终设计方案。其次，以同项目中的类似的车架结构为参考，建立了车架的结构方案，并分析了车架在弯曲工况、扭转工况、加速工况、制动工况、转弯工况下的性能表现。根据分析结果，建立了车架的尺寸优化模型，对结构进行了优化设计，在满足强度刚度要求的条件下尽量减少材料的使用量。 本文的研究为商用车底盘运输半挂车车架和举升系统的设计提供了参考和依据，解决了企业的实际问题，同时该设计思路也为同类研究提供了良好的借鉴。 |
| 作者： | 李波 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 宋晓琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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