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原文传递汽车前副车驾有限元分析及优化

论文题名：	汽车前副车驾有限元分析及优化
关键词：	汽车前副车架;有限元法;疲劳耐久性;结构优化
摘要：	随国内经济水平的不断提升，汽车消费者，同时作为驾驶员，对车辆的安全可靠性、操纵稳定性以及舒适性要求日趋强烈。车辆的高安全可靠性已成为消费者对汽车生产企业及其产品的基本要求。通常，整车安全可靠性受制于汽车各零部件的安全可靠性，如何提升汽车重要零部件的安全可靠性已成为相关研究人员的工作重点。因此为保障整车安全性能，本文围绕某车型前副车架设计与结构分析工作展开研究，以实现整车安全性能的提升。　　前副车架作为底盘系统的重要零部件，其受力状况相对复杂，因此，对其进行强度和疲劳品质方面的校核工作至关重要。为能有效提高汽车前副车架结构性能和延长其使用寿命，进而保障整车安全性和可靠性，本文主要采用有限元方法对汽车前副车架进行设计，研究针对前副车架结构有限元分析方法，形成基于结构强度、振动特性及耐久性能的评估前副车架结构可靠性的设计思想。并通过对有限元理论、疲劳断裂理论和模态分析理论的研究，确定选用壳单元模拟薄壁件、采用VOLVO法处理焊缝区域以及用刚性单元简化螺栓连接位置和橡胶衬套；确定采用基于Miner疲劳累积损伤理论的名义应力法对前副车架做耐久性仿真分析；并根据有阻尼多自由度系统的模态分析理论，选用分块兰索斯法求解结构模态。最终，通过综合分析副车架结构的模态、结构强度、疲劳耐久性计算结果，获得原设计方案中的薄弱结构主要集中于车身连接支架位置，故从结构和焊接工艺角度，对该薄弱位置进行优化和改进。对结构优化后的设计方案再次分析计算，结果显示对车身连接支架位置的优化改进实现副车架疲劳寿命提高约2倍。同时，经过对副车架优化前、后设计样件的耐久性试验，较好验证了前副车架结构优化的效果。　　本文对使用有限元方法研究某车型前副车架结构各项性能的工作进行详尽论述，文中采用的研究方法为汽车技术人员深入研究前副车架及相关零部件结构的设计工作提供借鉴和参考。
作者：	郑灏
专业：	动力机械及工程
导师：	侯献军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文