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路面冷再生机车架有限元分析及轻量化设计
| 论文题名： | 路面冷再生机车架有限元分析及轻量化设计 |
| 关键词： | 冷再生机;轻量化设计;有限元分析;车架设计 |
| 摘要： | 随着我国经济快速增长，汽车保有量的剧增，国内大部分的公路沥青路面已经遭到严重损坏，在这种情况下，道路建设任务的重心已然成为维护现有的沥青路面，并且延长其使用寿命。路面冷再生机以其再生材料的利用率高、环境污染少、维修施工时间短、施工过程中公路禁行时间短、经济损失小、施工后的路面质量高等特点已经得到越来越广泛的关注。本文详细介绍了在参考国内外冷再生机技术参数基础上，创建车架的三维模型，运用有限元理论进行静力学分析和模态分析，并进行轻量化设计，为冷再生机的生产制造提供一定的理论支持。 本文首先详细地介绍了路面冷再生机的工程背景和相关领域的发展趋势，对比分析了国内外冷再生机的生产制造能力以及有限元分析在车架上的发展，详细介绍冷再生机工作原理、工艺特点、卓越的性能以及与传统施工方式相比所带来的社会和经济双重效益，确立了生产制造冷再生机的意义和目的，为后续的研究做好基础工作。其次，运用CAE软件Ansys Workbench的DesignModeler与DesignSimulation模块对车架完成三维模型的创建和有限元分析，研究分析车架的静力学特性和动态振动特性，获得车架的应力分布、位移变形量和六阶固有频率，为车架轻量化设计提供数据支撑。然后，运用CAE软件AnsysWorkbench的DesignXplore模块对车架进行轻量化设计，在确保最大等效应力不超过材料的屈服极限的条件下，通过减少壁厚来达到降低车架的质量的目的。最后，对比分析优化前后车架应力分布、位移变形量、固有频率与振型的变化，结果表明轻量化车架满足强度和刚度的要求。 本文为路面冷再生机车架的设计生产提供一定的数据支撑和指导意义，提供企业运用大型商业软件对产品进行优化设计的技术方案，对冷再生机的实际生产研发提供了重要的参考。 |
| 作者： | 李子云 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何天明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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